高考物理总复习 第二单元 力 物体的平衡 第5节 实验三 验证力的平行四边形定则学案 新课标(北京专版).doc

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1、2013届新课标高考物理总复习学案第二单元力物体的平衡第5节实验三验证力的平行四边形定则(1)掌握弹簧测力计的正确使用方法。(2)验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。使一个力F′和两个力F1、F2都让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点,即它们的作用效果相同,所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力。作出力F′的图示,再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示,比较F和F′的大小和方向是否都相同。方木板,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)、铅笔。(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。(2)用图钉把橡皮条

2、的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。(3)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O,如图实-3-1所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及图实-3-1此时两细绳套的方向。(4)只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向。(5)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验。(1)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,

3、此对角线即为合力F的图示。(2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示。(3)比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则。(1)使用弹簧测力计前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要设法调整指针,使之指在零刻度处。再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同方可使用。(2)细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,去掉细绳套后,再将所标点与O点连接,即可确定力的方向。(3)用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角

4、不宜太大也不宜太小,在60°~100°之间为宜。(4)在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。(5)在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的轴线方向。弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内。要防止弹簧测力计卡壳,防止弹簧测力计或橡皮条与纸面有摩擦。(6)在同一实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些。1.读数误差弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些,读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录。2.作图误差(1)结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确,造成作图误差。(2)两个分

5、力的起始夹角α太大,如大于120°,再重复做两次实验,为保证结点O位置不变(即保证合力不变),则α变化范围不大,因而弹簧测力计示数变化不显著,读数误差较大,导致作图产生较大误差。(3)作图比例不恰当、不准确等造成作图误差。本实验用一个弹簧测力计也可以完成,具体操作如下:(1)把两条细绳套中的一条细绳套与弹簧测力计连接,另一条细绳套用手直接抓住,然后同时拉这两条细绳套,使结点至O点,记下两条细绳套的方向和弹簧测力计的示数F1。(2)放回橡皮条后,将弹簧测力计连接到另一细绳套上,用手再同时拉这两条细绳套,使结点至O点,并使两条细绳套位于记录下来的方向上,读出弹簧测力计的

6、示数F2。其他步骤与提供两只弹簧测力计相同。[例1] 在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,应该将橡皮条和绳的结点沿相同方向拉到________位置(填“同一”或“不同”)。(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)。A.用两个弹簧秤通过细绳拉橡皮条时,拉力间的角度要小一些B.弹簧秤、细绳、橡皮条要尽量与木板平行C.用

7、两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D.标记同一细绳方向的两点要远些[解析] (1)只有拉到同一位置时,两次的作用效果才能相同,即第二次的一个力才是第一次两个力的合力。(2)用两个弹簧秤通过细绳拉橡皮条时,两力间的角度应较大一些,便于实验结果更准确,故A错误;弹簧秤、细绳、橡皮条要尽量与木板平行,如果不平行会导致在木板上画出的力的图示与实际不符,故B正确;两弹簧秤示数之差的大小对实验没有影响,故C错误;标记同一细绳方向的两点比较近时,所画直线的方向误差就较大,故D正确。[答案] (1)同一 (2)BD[例2] 将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细

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