实验验证力的平行四边形定则公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,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,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,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,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,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,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,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,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,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,单击此处编辑母版标题样式,试验：验证力平行四边形定则,第1页,第1页,我们已经学习了许多物理量其中体积、质量、时间、长度运算所遵循是代数加减法则，为何力合成要遵循平行四边形定则呢,?,这种运算法则是否正确呢,?,第2页,第2页,有同窗提出下列猜想：,1.,合力大小只在分力夹角为锐角时遵循平行四边形法则。,2.,夹角为直角时，用勾股定理计算，不遵循平行四边形法则。,同窗们，你是如何认为呢？说说你猜想。,第3页,第3页,1,.,掌握弹簧测力计正确使用办法,。,2.,依据试验要求，会对给定试验环节排序、纠错。,3,.,验证力平行四边形定则，,培养用作图法处理问题能力。,(,重点,),第4页,第4页,验证互成角度两个力合成时平行四边形定则,【实验目】,第5页,第5页,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,因此力,F,就是这两个力,F,1,和,F,2,合力,作出力,F,图示,.,再依据平行四边形定则作出力,F,1,和,F,2,合力,F,图示,比较,F,和,F,大小和方向是否相同,若相同,则阐明互成角度两个力合成时遵循平行四边形定则,.,【,试验原理,】,第6页,第6页,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,(,几种,),、细芯铅笔,.,【,试验器材,】,第7页,第7页,(1),在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。,【,试验环节,】,第8页,第8页,(2),用图钉把橡皮条一端固定在板上,A,点，在橡皮条另一端栓上两条细绳套。,E,A,注意：请设计好伸长结点位置，以便作图。,第9页,第9页,(3),用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置,O,。,(4),用铅笔记下,O,点位置和两条细绳方向，读出两个弹簧测力计示数。,F,1,O,F,2,A,E,示数,示数,第10页,第10页,(5),用铅笔和刻度尺在白纸上从,O,点沿着两条细绳方向画直线，按着一定标度作出两个力,F,1,和,F,2,图示。用平行四边形定则求出合力。,F,1,F,2,F,o,第11页,第11页,(6),只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条结点拉到,同样位置,O,。读出示数，记下细绳方向，按同一标度作出这个力,F,图示。,O,E,F,/,F,1,F,F,2,F,/,第12页,第12页,(7),比较,F,与用平行四边形定则求得合力,F,大小和方向，看它们是否相等。,F,1,F,F,/,o,F,/,是理论值，,F,是试验值,F,2,第13页,第13页,在误差允许范围内，理论值和试验值大小相等方向相同。验证了平行四边形定则正确性。,第14页,第14页,试验过程展示,第15页,第15页,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,这样两个测力计水平分力实际合力比由作图法得到合力小,.,2.,结点,O,位置和两个测力计方向画得不准,造成作图误差,.,【,误差分析,】,第16页,第16页,3.,两个分力起始夹角,太大,如不小于,120,再重做两次试验，为确保结点,O,位置不变,(,即确保合力不变,),则,改变范围不大，因而测力计示数改变不明显,读数误差大,.,4.,作图百分比不恰当造成作图误差,.,第17页,第17页,1正确使用弹簧测力计,(1)试验中两只弹簧测力计选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换或调校，直至相同为止,(2)使用弹簧测力计测力时，读数应尽也许大些，但不能超出它测量范围,【,注意事项,】,第18页,第18页,(3),使用前要检查指针是否指在零刻度线上，不然应校正零位,(,无法校正要统计下零误差,),还需用钩码检查是否存在示值误差，若存在，应加以校正,(4),被测力方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧及挂钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦,(5),读数时应正对、平视刻度,第19页,第19页,2,规范试验操作,(1),不要直接以橡皮条端点为结点，可用一段细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地统计结点,O,位置,(2),在同一次试验中，使橡皮条拉长时结点,O,位置一定要相同,(3),不要用老化橡皮条，检查办法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要重复做几次，使橡皮条拉到相同长度看弹簧测力计读数有无改变,第20页,第20页,(4),细绳套应适当长一些，便于拟定力方向不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，取掉细绳套后，再将所标点与,O,点连始终线拟定力方向,(5),在同一次试验中，画力图示所选定标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力图示稍大一些,(6),两拉力,F,1,和,F,2,夹角不宜过小。,第21页,第21页,1.,试验时由作图法得到合力,F,和单个弹簧测力计测量实际合力,F,忘掉标注而造成错乱,你如何加以区别,?,提醒,:,由弹簧测力计测量合力时必须使橡皮筋伸直,因此与,AO,共线合力表示由单个测力计测量得到实际合力,F,，不共线合力表示由作图法得到合力,F.,【,交流与思考,】,第22页,第22页,2.,如何设计试验探究两力合力随角度改变规律？如何观测合力改变规律？,提醒：,保持两力大小不变,改变两力之间夹角,使两力合力发生改变,能够通过观测结点位置改变,判断合力大小改变情况,结点离固定点越远,阐明两力合力越大,.,第23页,第23页,3.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？,提醒: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，说明两次效果不同,不满足合力与分力关系,不能验证平行四边形定则.,第24页,第24页,【,典例,1】,如图所表示是甲、乙两位同窗在“验证力平行四边形定则”试验中所得到试验结果，若用,F,表示两个分力,F,1,、,F,2,合力，用,F,表示,F,1,和,F,2,等效力，则能够判断,_(,选填“甲”或“乙”,),同窗试验结果是尊重事实,第25页,第25页,解析：,由题设可知，,F,为,F,1,和,F,2,合力，通过平行四边形定则所得，而,F,是,F,1,和,F,2,等效力，即用一只弹簧测力计拉橡皮条时拉力，显然,F,方向应在细线方向上，因甲同窗,F,方向与细绳在同始终线上，故甲同窗是尊重事实,答案：,甲,本题解答重点在,F,方向确实定上两位同窗试验结果都有误差，这是正常，但乙同窗很明显在,F,方向确实定上违反了试验要求，作图是错误,第26页,第26页,【典例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.沿着两个不同方向拉弹簧测力计.当橡皮筋活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所表示.这时弹簧测力计读数可从图中读出.,第27页,第27页,(1),由图可读得两个互相垂直拉力大小分别为,_N,和,_N.,(2),在下图所表示方格纸上按作图法要求画出这,两个力及它们合力,.,第28页,第28页,解析：,(1)两弹簧测力计读数分别为4.0N和2.5N.,(2)作出协力以下图所表示,第29页,第29页,1.,合力与分力概念：,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,因此力,F,就是这两个力,F,1,和,F,2,合力。,第30页,第30页,2.,力合成：,作出力,F,图示，再依据平行四边形定则作出力,F,1,和,F,2,合力,F,图示,比较,F,和,F,大小和方向是否相同,若相同,则阐明互成角度两个力合成时遵循平行四边形定则。,第31页,第31页,1.,在做验证力平行四边形定则试验时，先用两,个弹簧测力计拉橡皮条，再用一个弹簧测力计拉橡,皮条，两次须使橡皮条结点达到同一位置，这样,做是为了,(,),A.,便于测量力大小,B.,使两个分力和它合力产生相同效果,C.,使两个分力和它合力有相同作用点,D.,便于画出分力与合力方向,BC,第32页,第32页,2.(1),在做“验证力平行四边形定则”试验时，,需要器材有：方木板、白纸、细绳套两个、三角,板、刻度尺、图钉几种，还需要,_,_.,(2),在做上述试验时，在水平放置木板上垫上一张,白纸，把橡皮条一端固定在板上，另一端结两个,细绳套，通过细绳用两个互成角度弹簧测力计拉,橡皮条，使结点移到某一位置,O,，此时需记下：,_;_;_.,然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达,_,，再记下,_.,第33页,第33页,【,解题指导,】,试验中要统计橡皮条拉伸后,O,点位置、弹簧测力计读数及力方向,.,答案：,(1),弹簧测力计两个、橡皮条一根、铅笔一支,(2)O,点位置 细绳所指方向 相应弹簧测力计读数,同一位置,O,点 弹簧测力计读数,第34页,第34页,3.,某同窗在家中尝试验证力平行四边形定则，,他找到三条相同橡皮筋,(,遵循胡克定律,),和若干小重物，以及刻度尺、,三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，,设计了下列试验：将两条橡皮筋,一端分别挂在墙上两个钉子,A,、,B,上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为,O,，将第三条橡皮筋另一端通过细绳挂一重物,.,第35页,第35页,(1),为完毕试验，下述操作中必需是,_.,a.,测量细绳长度,b.,测量橡皮筋原长,c.,测量悬挂重物后橡皮筋长度,d.,统计悬挂重物后结点,O,位置,(2),钉子位置固定，欲利用既有器材，改变条件再次验证，可采用办法是,_.,第36页,第36页,【,解析,】,(1),选,b,、,c,、,d.,本试验中，结点,O,受三个,拉力处于静止状态，三力彼此平衡，任意两个力,合力与第三个力等值反向,.,只要以两橡皮筋伸,长量代表两个拉力大小，沿,OA,、,OB,方向为邻边,作平行四边形，只要该平行四边形对角线与悬,挂重物橡皮筋在一条直线上，与表示其拉力,线段相等，即验证了平行四边形定则，故试验要,第37页,第37页,测量橡皮筋原长、悬挂重物后长度，才干算出橡皮筋受力后伸长量，为了拟定拉力方向，每次必须统计结点,O,位置,.,因此必需是,b,、,c,、,d.,(2),由于钉子位置固定，可改变条件只能是所悬挂重物质量,.,答案,:,(1)b,、,c,、,d (2),所悬挂重物质量,第38页,第38页,4.,在“验证力平行四边形,定则”试验中，两只弹簧,测力计拉力,F,1,和,F,2,已于右,图中作出了它们图示，,O,点是橡皮条一个端点，图,中每格长度代表,1 N.,(1),用作图法作出合力,F,图示,.,(2),合力,F,大小是,_N.(,可用根号表示,),第39页,第39页,【,解析,】,(1),依据平行四边形定则,作图，即以,F,1,、,F,2,为两邻边作平行,四边形，对角线就表示合力,F.,(,标上箭头表明方向,),(2),合力,F,为底、高分别为,3 N,、,2 N,三角形斜边长,故,答案,:,(1),图见解析,(2),第40页,第40页,集腋成裘，聚沙成塔。几秒钟即使不长，却能构成永恒长河中伟大时代。,第41页,第41页,