資源簡介

(共36張PPT)
實驗 探究互成角度的
兩個共點力的合成
人教版（2019） 高一上
驗證共點的兩個力合成的平行四邊形法則
【實驗目的】
本實驗通過互成角度的兩個力同時作用與一個力產生相同的效果（即：使橡皮條在某一方向上伸長一定的長度）相同，用平行四邊形定則求出兩個力的合力與那一個力比較，如果在實驗允許的誤差范圍內大小、方向相同，就驗證了力的平行四邊形法則。
【實驗原理】
【實驗步驟】
A
O
(1)在桌上平放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上。
(2)用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩個細繩，細繩的另一端系著繩套。
(3) 用兩個彈簧秤分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O，如圖所示。
方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮條、鉛筆、細繩套、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)。
【實驗器材】
(4)用鉛筆記下O點的位置和兩條細繩的方向，讀出兩個彈簧的示數F1和F2。(在使用彈簧秤的時候，要注意使彈簧秤與木板平面平行。)
(5)用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點沿著兩條細繩的方向畫直線，按著一定的標度作出兩個力F1和F2的圖示。以F1和F2為鄰邊利用刻度尺和三角尺作平行四邊形，過O點畫平行四邊形的對角線，求出合力F的圖示。
(6)只用一只彈簧，通過細繩把橡皮條的結點拉到同樣位置O。讀出彈簧的示數F＇，記下細繩套的方向，用刻度尺從O點按同一標度作出這個F＇的圖示。
(7)比較力F＇與用平行四邊形法則求得的合力F的大小和方向，看看在實驗誤差范圍內是否相等。
(8)改變兩分力F1、F2的大小和夾角，再重復做兩次實驗。
演示實驗
1
0
2
3
4
5
N
1
0
2
3
4
5
N
1
0
2
3
4
5
N
記錄效果
記錄方向
如何保證用兩個彈簧秤和一個彈簧秤拉動橡皮筋的力是等效的？
彈簧秤、細繩、橡皮條是否必須與木板平行 ？
兩個分力的大小是用繩長表示嗎？
如何減小本實驗的偶然誤差？
兩個分力所用的細繩可以用橡皮繩代替嗎？
F 與 F′ 誰是理論值，誰是測量值？
回顧實驗
(1)學生實驗統一配備的J2104型測力計的量程是0～5N，最小分度是0.1N。用來測量F1和F2的兩只彈簧秤應同規格、性能相同。使用時應注意：使用前先將測力計的指針調好零位，再將兩個測力計的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉，兩者示數相同方可使用。讀數時，應準確到0.1 N。
(2)實驗中的兩只細繩套不要太短。
(3)使用彈簧秤測拉力時，彈簧秤、橡皮條、細繩應在與紙面平行的平面內。使用測力計拉細繩套時，要使測力計的彈簧與細繩套在同一直線上，避免彈簧與測力計殼、測力計限位卡之間有摩擦。
【注意事項】
(4)使用彈簧秤測拉力時，拉力應應適當的大一些，但不要超出量程。實驗時，不得使合力大于5 N。
(5)選用的橡皮條應富有彈性，能發生彈性行變。注意要緩緩拉，不要拉過頭。
(6)同一次實驗中，橡皮條拉長后的結點位置應不變。
G
F
(7)在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同。畫力的圖示，要選用恰當的標度；做力的合成圖時，應將圖盡量畫大一些。
(8)實驗總是有誤差的。直接測出的力F與用平行四邊形法則求出的合力F合不可能完全重合，但在誤差范圍內可認為重合。
(1)測力計使用前要校準零點。
(2)方木板應水平放置。
(3)彈簧伸長方向和所測拉力方向應一致，并與木板平行。
(4)兩個分力和合力都應盡可能大些。
(5)拉橡皮條的細線要長些，標記兩條細線方向的兩點要盡可能遠些。
(6)兩個分力間的夾角不宜過大或過小，一般取60°—120°為宜。
【減小誤差的方法】
5．如圖所示，某同學探究兩個互成角度力的合成規律。輕質小圓環掛在橡皮條一端，另一端固定在A點。通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環。小圓環受到力F1、F2的共同作用，處于O點。撤去F1、F2，改用一個力F單獨拉住小圓環，仍使它處于O點。下列操作有利于減小實驗誤差的是（　　）
A．拴在小圓環上的兩根細繩必須等長，并且要盡量長一些
B．實驗前將兩個彈簧測力計調零后水平互鉤對拉，選擇兩個示數相同的測力計
C．用兩個彈簧測力計同時拉橡皮條時，兩個彈簧測力計的示數之差盡可能大
D．用兩個彈簧測力計同時拉橡皮條時，拴在小圓環上的兩根細繩夾角要盡量小
B
6．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某小組利用如圖所示的裝置完成實驗，橡皮條的一端C固定在木板上，用兩只彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點。則下列敘述正確的是（　 　）
A．如圖中F是理論值，F＇是實際值
B．兩次操作必須將橡皮條和繩的結點拉到相同位置
C．實驗左圖中AO和BO的夾角應盡可能大
D．在實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數時視
線要正對彈簧秤的刻度線
E.本實驗的方法是“等效替代法”
ABDE
1．在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，有下列一些實驗步驟：
A．把橡皮條的一端固定在A點，將兩條細繩接在橡皮條的另一端
B．記下兩個彈簧秤的讀數，描下細繩和橡皮條的結點的位置O
C．記下彈簧秤的讀數，描下細繩的方向
D．按同樣的比例作出這個F′的圖示
E．只用一個彈簧秤通過細繩把橡皮條的結點拉到同樣的位置O
F．比較這個拉力F1與用平行四邊形定則求得的合力F
G．在紙上按比例作出這兩個力F1和F2的圖示
H．通過細繩用兩個彈簧秤互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長使結點到達某一位置O
I．在桌上平放一塊方木板，在木板上墊一張白紙，用圖釘將紙固定在板上
J．描下兩條細繩的方向
K．用平行四邊形定則作出合力F
將實驗步驟的序號按正確次序排列______________________________。
【實驗練習】
2．在“驗證力的平行四邊形定則”這一實驗中，如圖所示，兩彈簧秤現在的夾角為90°，使b彈簧秤從圖示位置開始緩慢轉動，在這過程中，保持O點的位置和a彈簧秤的拉伸方向不變，則在整個過程中，關于a、b兩彈簧秤示數的變化情況是( )
A．a示數增大，b示數減小
B．a示數減小，b示數增大
C．a示數減小，b示數先增大后減小
D．a示數減小，b示數先減小后增大
a
b
P
O
答案 ：B
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

展開更多......

收起↑