第2章第5讲验证力的平行四边形定则探究弹力和弹簧伸长的关系[鲁科版].pptVIP

;一、验证力的平行四边形定则 1.实验目的 验证共点力的合成的平行四边形定则. 2.实验原理 橡皮条结点受三个共点力作用时，拉力F1、F2的合力F与橡皮条弹力F3平衡.改用一个拉力F′仍将结点拉到O点，则F′与F等效，与F3平衡，以F1、F2为邻边作平行四边形求合力F，比较F′与F的大小和方向，便可以验证力合成时的平行四边形定则.;3.实验器材 方木板、白纸、铅笔、弹簧秤两只、三角板、刻度尺、图钉、橡皮条、细绳套两个. 4.实验步骤及注意事项 (1)用图钉把白纸固定在水平桌面的方木板上，用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上细绳套. ;(2)用两只弹簧秤钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条使结点到某一位置，应记录下结点O的位置、两绳套的方向和两弹簧秤的读数F1和F2. 【特别提示1】实验时应使弹簧秤与板面平行，拉弹簧秤时用力不宜太大，避免合力超过弹簧秤量程．;(3)用铅笔和刻度尺从O点沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数F1和F2的图示，以F1和F2的图示为邻边用铅笔及刻度尺作平行四边形，两邻边所夹的对角线即为合力F的图示. (4)用一只弹簧秤钩住细绳套，把结点拉到同一位置O，记下细绳套的方向和该弹簧秤读数F′. 【特别提示2】在本实验中，以橡皮条的伸长(结点到达某一位置)来衡量力的作用效果，因此在同一次实验中应该使两种情况下结点达到同一位置.;(5)用铅笔及刻度尺按选定合适的标度画力F′的图示，比较F′和F的大小和方向. (6)改变F1和F2的大小和夹角，重复做两次实验，得出结论. 【特别提示3】实验与探究讲究科学性，结论应该来源于对多次实验结果的分析. ;二、探究弹力和弹簧伸长的关系 1.实验目的探究弹簧的弹力与弹簧的形变量之间的关系，掌握利用图象研究物理量之间关系的科学方法. 2.实验原理弹簧所受到的拉力与悬挂的物体重力平衡时，测量弹簧伸长量，每个重物(钩码)质量已知，便可以利用图象研究弹力与形变量之间的关系. 3.实验器材弹簧、直尺、钩码、铁架台.;4.实验步骤及注意事项 (1)将弹簧悬吊在铁架台上，让弹簧自由下垂，在弹簧没有挂钩码的情况下测量弹簧原长l0； (2)将已知质量的钩码悬挂在弹簧下端，在平衡时测量弹簧的总长，计算此时悬挂钩码重力及弹簧伸长量，并填写入表格内；改变所悬挂钩码质量，重复实验多次； 【特别提示4】所悬挂的钩码重力要适当，以免导致弹簧超过弹性限度.; (3)根据实验数据，在坐标上以弹簧弹力为纵坐标，弹簧伸长量为横坐标，描点、作出图线； (4)以弹簧的伸长量为自变量，根据图线写出弹簧弹力与伸长量之间的关系式. 【特别提示5】学会运用图象法探究两个物理量之间的关系，将其迁移到其他情景中应用.;　　　“验证力的平行四边形定则”的实验方法 　在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图2-5-1(甲)所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳.图2-5-1(乙)是在白纸上根据实验结果画出的图.下列说法正确的是(　　);图2-5-1;A.图(乙)中的F是F1和F2合力的理论值；F′是F1和F2合力的实际测量值 B.图(乙)中的F′是F1和F2合力的理论值；F是F1和F2合力的实际测量值 C.在实验中，如果将细绳换成弹簧，那么对实验结果有影响 D.在实验中，如果将细绳换成橡皮筋，那么对实验结果有影响;　该实验为验证性实验，实验时将以测量的两个分力的图示为邻边作平行四边形，其对角线即为从理论上求解的合力；而用一个力仍将结点拉到O时，根据该力所作出的有向线段为合力的真实值.至于用细绳、弹簧还是用橡皮条，只要将结点拉至O点，就说明两次实验效果相同，就达到实验要求.选项A正确. 　在验证结论时，实验总会有误差存在，即真实值与测量值总会有差异.只要在误差允许范围内近似相等即可得出实验结论.;　　　在“验证力的平行四边形定则”实验中，有三个实验步骤： ①在水平放置的木板上垫放一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达某一位置O.在白纸上记下O点和两测力计的读数F1和F2；;②在纸上根据读数F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F; ③只用一只测力计通过细线拉橡皮条，使它的伸长量与用两测力计拉时相同，记下此时测力计的读数F′和细绳的方向； 以上三个步骤中均有错误或者疏漏，请指出. ;在步骤①中还应记下两拉力的方向(即细线的方向)；在步骤②中应根据读数F1和F2的大小和方向作平行四边形；在步骤③中应同样把结点拉到原来的O位置，而不仅仅是伸长量相同．;　　　　运用图象法探究弹簧弹力与弹簧伸长之间的关系 某同学用如图2-5-2所示装置做探究弹力和弹簧伸长量关系的实验.