实验验证力的平行四边形定则市公开课特等奖市赛课微课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,【,试验目标,】,验证互成角度两个力合成时平行四边形定则,.,【,试验原理,】,一个力,F,作用效果和两个力,F,1,、,F,2,作用效果都,是让同一条一端固定橡皮条伸长到同一点,所以力,F,就是这两个力,F,1,和,F,2,协力,作出力,F,图示,.,再依据平行四边形定则作出力,F,1,和,F,2,协力,F,图,示,比较,F,和,F,大小和方向是否相同,若相同,则说,明互成角度两个力合成时遵照平行四边形定则,.,试验三 验证力平行四边形定则,关键点归纳,第1页,【,试验器材,】,方木板一块、白纸、弹簧测力计,(,两只,),、橡皮条、,细绳套,(,两个,),、三角板、刻度尺、图钉,(,几个,),、细,芯铅笔,.,【,试验步骤,】,1.,用图钉把白纸钉在水平桌面上方木板上,.,并用图,钉把橡皮条一端固定在,A,点,橡皮条另一端拴上,两个细绳套,.,2.,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地,拉像皮条,使橡皮条伸长到某一位置,O,如图,1,所表示,统计两弹簧测力计读数,用铅笔描下,O,点位置及,此时两细绳套方向,.,第2页,图,1,3.,只用一只弹簧测力计经过细绳套把橡皮条结点拉,到一样位置,O,记下弹簧测力计读数和细绳套,方向,.,4.,用铅笔和刻度尺从结点,O,沿两条细绳套方向画直,线,按选定标度作出这两只弹簧测力计读数,F,1,和,F,2,图示，并以,F,1,和,F,2,为邻边用刻度尺作平行四边,形,过,O,点画平行四边形对角线，此对角线即为合,力,F,图示,.,第3页,5.,用刻度尺从,O,点按一样标度沿统计方向作出只,用一只弹簧测力计拉力,F,图示,.,6.,比较一下,力,F,与用平行四边形定则求出协力,F,大小和方向是否相同,.,白纸钉在木板处,两秤同拉有角度,读数画,线选标度,再用一秤拉同处,作出力矢量图,.,锦囊妙诀,第4页,交流与思索,每次试验都必须确保结点位置保持,不变,这表达了怎样物理思想方法？若两次橡皮条,伸长长度相同,能否验证平行四边形定则？,每次试验确保结点位置保持不变,是为了使合,力作用效果与两个分力共同作用效果相同，这是,物理学中等效替换思想方法,.,因为力不但有大小,还,有方向，若两次橡皮条伸长长度相同但结点位置不,同，说明两次效果不一样,不满足协力与分力关系,不,能验证平行四边形定则,.,提醒,第5页,【,误差分析,】,1.,用两个测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计,不在同一个平面内,这么两个测力计水平分力,实际协力比由作图法得到协力小,.,2.,结点,O,位置和两个测力计方向画得不准,造成,作图误差,.,3.,两个分力起始夹角,太大,如大于,120,再重做,两次试验，为确保结点,O,位置不变（即确保协力不,变,),则,改变范围不大，因而测力计示数改变不显,著,读数误差大,.,4.,作图百分比不恰当造成作图误差,.,第6页,交流与思索,试验时由作图法得到协力,F,和单个测,力计测量实际协力,F,忘记标注而造成错乱,你怎样,加以区分,?,由弹簧测力计测量协力时必须使橡皮筋伸直,所以与,AO,共线协力表示由单个测力计测量得到,实际协力,F,，不共线协力表示由作图法得到合,力,F,.,提醒,第7页,【,注意事项,】,1.,不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳连两,细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,方便准,确地统计结点,O,位置,.,2.,使用弹簧秤前，应先调整零刻度，使用时不超量,程,拉弹簧秤时,应使弹簧秤与木板平行,.,3.,在同一次试验中,橡皮条伸长时结点位置要相,同,.,4.,被测力方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动,时弹簧不可与外壳相碰或摩擦,.,第8页,5.,读数时应正对、平视刻度,.,6.,两拉力,F,1,和,F,2,夹角不宜过小,作力图示,标度要,一致,.,怎样设计试验探究两力协力随角度变,化规律？怎样观察协力改变规律？,保持两力大小不变,改变两力之间夹角,使两力协力发生改变,能够经过观察结点位置变,化,判断协力大小改变情况,结点离固定点越远,说,明两力协力越大,.,交流与思索,提醒,第9页,【,例,1,】,在做“互成角度两个力合成”试验时,橡,皮条一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条,另一端拉到某一确定,O,点,以下操作中错误是,(),A.,同一次试验过程中,O,点位置允许变动,B.,试验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正,对弹簧秤刻度,C.,试验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大,量程,然后只需调整另一弹簧秤拉力大小和方向,把橡皮条另一端拉到,O,点,D.,试验中,把橡皮条另一端拉到,O,点时,两弹簧秤之,间夹角应取,90,方便于算出协力大小,典例剖析,第10页,思绪点拨,(1),该试验中怎样使协力与分力产生效,果相同,?,(2),试验操作中要注意哪些问题,?,解析,从橡皮条固定点,到,O,点连线方向,是协力作,用线方向,假如,O,点变动,那么协力大小、方向都要,改变，就不能验证力平行四边形定则,故,A,选项错,.,C,选项中,因一个弹簧秤已拉到最大量程,再经过另一,个弹簧秤拉橡皮条到,O,点时,另一个弹簧秤可能超出最,大量程,造成损坏,或读数不准,故,C,选项错,.,互成角度,两个力合成,是利用平行四边形定则合成,两个,分力成任意角度都适用,无须成,90,角,故,D,选项错,.,答案,ACD,第11页,【,例,2,】,将橡皮筋一端固定在,A,点,另一端拴上两根,细绳,每根细绳分别连着一个量程为,5 N,、最小刻度,为,0.1 N,弹簧测力计,.,沿着两个不一样方向拉弹簧测,力计,.,当橡皮筋活动端拉到,O,点时,两根细绳相互垂,直,如图,2,所表示,.,这时弹簧测力计读数可从图中读出,.,图,2,第12页,(1),由图可读得两个相互垂直拉力大小分别为,_N,和,_N.,(2),在图,3,所表示方格纸上按作图法要求画出这两个,力及它们协力,.,图,3,(3),图,4(,A,)(,B,),两图是两位同学得到试验结果,其中,哪一个图符合实际,?,若协力测量值,F,是准确，则,F,与,F,有误差原因可能是哪些,?,第13页,图,4,(1),读数时要符合有效数字要求,.,(2),合理选取标度,作出两分力,再应用平行四边形定,则作出协力,.,(3),F,是用一个测力计拉橡皮条所得到,应在什么,方向上,?,解析,(1),弹簧测力计最小刻度为,0.1 N,读数时应,估读一位,所以读数分别为,2.50 N,和,4.00 N.,思绪点拨,第14页,(2),取一个小方格边长表示,0.50 N,作出两个力及,它们协力,.,(3),F,是用一个测力计拉橡皮条所得到,其方向一,定在橡皮条所在直线上,所以,B,图符合实际,误差原,因主要是弹簧测力计读数误差,确定分力方向不够准,确等原因,.,答案,(1)2.50 4.00 (2),看法析图,(3),B,图误差原因看法析,第15页,【,例,3,】,请不用弹簧秤,只用三条相同橡皮条、四个,图钉、一把直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板来,验证平行四边形法则,.,解析,仅用橡皮条也可验证平行四,边形定则,其步骤、方法以下,:,(1),将三条橡皮条一端都拴在一个,图钉,O,上,将这三条橡皮条另一端,分别再拴一个图钉,A,、,B,、,C,注意此时四个图钉均未,固定在板上,如右图所表示,.,创新试验,第16页,(2),用直尺测出橡皮条自由长度,L,0,注意从图钉脚之,间测起,.,(3),将拴有橡皮条图钉,A,、,B,适当张开钉在木板上，,拉第三根橡皮条,C,即使三条橡皮条互成角度拉伸,待,节点处图钉,O,静止时,钉下,C,图钉,并统计图钉,O,位置,(,注意此时,O,图钉不能钉,),统计图钉,A,、,B,、,C,位,置,.(,此时图钉有孔,不需铅笔,),(4),测出这三条橡皮长度,L,1,、,L,2,、,L,3,分别算出它们,伸长量,X,1,=,L,1,-,L,0,X,2,=,L,2,-,L,0,X,3,=,L,3,-,L,0,.,第17页,(5),将,X,1,、,X,2,、,X,3,按一定百分比图示出来,以,X,1,、,X,2,为邻,边作平行四边形,求出其对角线,OC,.,比较,OC,与,OC,长度,(,即,X,3,长度,),假如相等,且在一条直线上,则,到达目标,.,若,OC,与,OC,有一微小夹角,则有误差,(,如上图所表示,).,本试验是依据图钉,O,受到三个平面共点力而静止,.,任意,两个力协力与第三个力大小相等方向相反原理,.,答案,看法析,第18页,1.,在“验证力平行四边形定则”试验中,某同学,试验情况如图,5,甲所表示，其中,A,为固定橡皮条图,钉,O,为橡皮条与细绳结点,OB,和,OC,为细绳,.,(1),图乙是在白纸上依据试验结果画出力图示,以下说法中正确是,(),素能提升,第19页,A.,图乙中,F,是力,F,1,和,F,2,协力理论值,F,是力,F,1,和,F,2,协力实际测量值,B.,图乙,F,是力,F,1,和,F,2,协力理论值,F,是力,F,1,和,F,2,协力实际测量值,C.,在试验中,假如将细绳也换成橡皮条,那么对试验,结果没有影响,D.,在试验中,假如将细绳也换成橡皮条,那么对试验,结果有影响,图,5,第20页,(2),本试验采取科学方法是,_(,填字母代号,),A.,理想试验法,B.,等效替换法,C.,控制变量法,D.,建立物理模型法,解析,(1),从图乙中能够看出,F,是依据平行四边,形定则作出理论值,F,为协力实际测量值,;,本试验,用两个弹簧秤拉像皮条和一个弹簧秤拉橡皮条效果相,同,都使结点,O,抵达同一位置,至于,OB,、,OC,是细绳还,是橡皮条则没相关系,故,B,、,C,正确,.,(2),本试验采取科学方法是等效替换法,B,项正确,.,答案,(1),BC,(2),B,第21页,2.,在“验证力平行四边形定则”中,采取以下哪些,方法和步骤可减小试验误差,(),A.,两个分力,F,1,、,F,2,间夹角要适当大些,B.,两个分力,F,1,、,F,2,大小要适当大些,C.,拉橡皮条细绳要稍长一些,D.,试验前先把两个弹簧秤钩子相互钩住,平放在桌,子上,向相反方向拉动,检验读数是否相同,ABCD,第22页,3.,某同学在做“验证力平行四边形定则”试验,中,主要试验步骤以下,:,A.,在桌面上放一块木板,在木板上铺一张白纸,用图,钉把白纸钉在木板上,B.,用图钉把橡皮条一端固定在木板上,A,点，在,橡皮条另一端拴上两条细绳,细绳另一端打成,绳套,C.,用两个弹簧秤分别勾住绳套,平行于木板且互成角,度地拉橡皮条,把橡皮条结点拉到某一位置,O,记,录下,O,点位置和两条细绳方向，读出两个弹簧,秤示数,第23页,D.,按选好百分比,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤,拉力,F,1,和,F,2,图示,并用平行四边形定则求出协力,F,E.,只用一个弹簧秤,经过细绳套拉橡皮条使其伸长,读,出弹簧秤示数,记下细绳方向，按同一百分比作出,这个力,F,图示,F.,比较力,F,和,F,大小和方向,看它们是否相同,得,出结论,第24页,上述步骤中,:,(1),有主要遗漏步骤序号是,_;,(2),遗漏内容是,_.,解析,本试验基本思想是“等效替换”,用一个弹,簧秤拉橡皮条和两个弹簧秤拉效果相同,所以要把,橡皮条结点拉到同一位置,O,点,.,答案,(1),E,(2),E,中未说明是否把橡皮条结点拉到了,O,点,第25页,4.,在做“验证力平行四边形定则,”,试验中，在水,平放置木板上垫一张白纸,把橡皮条一端固定,在,A,点上,另一端连接两根细线,然后经过细线用两,个互成角度弹簧秤来拉橡皮条,使橡皮条伸长到,某一点,O,此时需统计下：,(1)_,(2)_,(3)_.,然后改用一个弹簧秤把橡皮条拉到,O,点后再统计下：,(4)_,(5)_.,第26页,(6),如图,6,所表示,是该同学完成验证力平行四边形定,则试验操作后得到数据图,请选好百分比在方框中作,图完成该同学未完成试验数据处理,.,图,6,第27页,解析,作图象时以,O,点为起点作,F,1,、,F,2,、,F,图示,且要按同一百分比；要用三角板和刻度尺规范地作出平,行四边形,.,答案,(1),两弹簧秤读数,(2),结点,O,位置,(3),两细线方向,(4),弹簧秤读数,(5),细线方,向,(6),看法析图,第28页,5.,小明同学在学完力合成与分解后,想在家里做实,验验证力平行四边形定则,.,他从学校试验室里,借来两只弹簧测力计,按以下步骤进行试验,.,A.,在墙上贴一张白纸用来统计弹簧弹力大小和方,向,B.,在一只弹簧测力计下端悬挂一装满水水杯,记下静止时弹簧测力计读数,F,.,C.,将一根大约,30 cm,长细线从纸带中穿过，再将,细线两端拴在两只弹簧测力计挂钩上,.,在靠近白,纸处用手对称地拉开细线,使两只弹簧测力计读数,第29页,相等，在白纸上记下细线方向和弹簧测力计读,数,.,如图,7,甲所表示,.,D.,在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计弹力,图示,如图乙所表示,依据力平行四边形定则可求,出这两个力协力,F,.,图,7,第30页,(1),在步骤,C,中,弹簧测力计读数为,_N.,(2),在步骤,D,中,协力,F,=_N.,(3),若,_,就能够验证力平行四边形定则,.,答案,(1)3.00 (2)5.20.2 (3),F,近似在竖直,方向,且数值与,F,近似相等,返回,第31页,