高三物理力和平衡(实验部分)-旧教人版.ppt

一、互成角度的两个共点力的合成 1、实验目的： 验证平行四边形法则 2、实验装置如图： 需要哪些器材？ 方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。 3、实验原理 如果两个互成角度的共点力F1、F2作用于橡皮筋的结点上，与只用一个力F′作用于橡皮筋产生的效果相同，即橡皮筋在相同方向上伸长相同的长度，那么，F′就是F1和F2的合力。 根据平行四边形定作出F1、 F2两共点力的合力F的图示，若F与F′大小相等、方向一致，或者误差很小，这就验证了互成角度的共点力的合成遵守平行四边形定则。 4、实验步骤： 思考1、本实验中第一次用两个弹簧秤把结点拉到某一点O，第二次用一个弹簧秤也要把结点拉到同一点O，这样做的目的是什么？ 第一次两个力的作用效果和第二次一个力的作用效果相同 思考2、某一同学在做验证平行四边形定则实验中，在桌面上平放方木板，并在方木板上铺放白纸（用图钉固定），再将橡皮条一端固定在方木板上，另一端上拴好细绳套后，先用两只弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的结点伸长到纸面内某一点O，这时应记下： 然后换用一只弹簧秤拉橡皮条，使橡皮条的结点伸长到同一位置O，这时应记下： ①O点位置 ②两弹簧秤的读数F1、F2 ③两拉力的方向 ①弹簧秤的读数F′ ② 拉力的方向 在本实验中，某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳结点的位置。图中 是力F1与F2的合力的理论值； 是力F1与F2的合力的实验值。通过把 和 进行比较，验证平行四边形法则。 思考3： F F ‘ F F ‘ 本实验是验证性实验。所谓验证性实验，就是要用现在的实验结果同理论结果或已有的实验结果进行比较，检查理论或已有的实验结论是否正确。高中阶段的物理实验有许多是验证性实验，而且主要是通过对理论进行验证，在这些实验中，要先弄清比较的内容。 思考4、此同学完成上述操作后，画出相关力F1、F2、 F′的图示，并用力的平行四边形法则画出F1、F2的合力F。则下图哪个是正确？ A F F2 F1 O F O’ F F2 F1 O F O’ B 5、实验注意点 ⑴两相同规格的弹簧秤在使用前必须校正零点。 ⑵应使橡皮筋、细线所在平面与木板面平行，为此应使橡皮筋固定端离板面的高度与弹簧秤挂钩的高度相等。 ⑶尽可能不要使弹簧秤的弹簧、指针、拉杆与刻度板或限位卡发生摩擦。拉力沿弹簧秤的轴线方向。 ⑷同一次实验中结点的位置必须保持不变。描绘细线的方向应力求准确，可以将细线按在白纸上，用铅笔尖沿线描出两个距离较大的点，再用直尺把点连成线。 （5）读数时眼睛一定要正视刻度，要按有效数字正确读数和记录 （6）两个分力F1、F2间夹角θ 大小要适中（900左右）。 思考5：在验证平等四边形定则实验中，哪些是有利于减小实验误差，提高实验精度的措施（ ） A、橡皮条弹簧性要好，拉力要适当大些。 B、两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些。 C、拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近木板，并且平行于木板。 D、描出细绳拉力方向时，要在细绳正下方，稍远的距离上描出二点或者三个点。 例：如图所示，用A、B两只弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定）当D端到达E处时，α+β=900，然后保持Ａ的读数不变，当角α由图示位置逐渐减小时，欲使Ｄ端仍在Ｅ处，可采用的方法是（ ） Ａ、增大Ｂ的读数，减小β角 Ｂ、减小Ｂ的读数，减小β角 Ｃ、减小Ｂ的读数，增大β角 Ｄ、增大Ｂ的读数，增大β角 A Ｂ Ｄ Ｅ α β 二、探索弹力和弹簧伸长的关系 1、实验原理 弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。 用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系。以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所得的各组（x,F）对应的点。用平滑的曲线（包括直线）连结起来。根据实验所得的图线就可探知弹力大小与伸长量间的关系。 x 2、实验器材：弹簧、砝码、刻度尺、坐标纸 3、实验步骤： 1)安装好仪器。 2）测量弹簧的伸长（或者总长）与弹力（等于砝码重力）大小。 3）在坐标纸上描点，以弹力为纵坐标，以弹簧伸长为横坐标。画出平滑曲线，分析可能代表的函数和物理意义。 x 4、实验注意事项 1）安装时，要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。 2）实验时，要尽量选择长度较大，匝数较多，劲度适中的弹簧，以每挂一个钩码（20 g），弹簧伸长量增大1—2cm为宜。 3）读取弹簧下端所对应刻度时，要用三角板，并且视线垂直与刻度，力求读数准确。 4）建立坐标系时