实验：验证力的平行四边形定则.pptVIP

2．规范实验操作 (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，以便准确地记录结点O的位置． (2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同． (3)不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化． (4)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，取掉细绳套后，再将所标点与O点连一直线确定力的方向． (5)在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些． (6)两拉力F1和F2夹角不宜过小。 1.实验时由作图法得到的合力F和单个弹簧测力计测量的实际合力F′忘记标注而造成错乱,你如何加以区分? 提示:由弹簧测力计测量合力时必须使橡皮筋伸直,所以与AO共线的合力表示由单个测力计测量得到的实际合力F′，不共线的合力表示由作图法得到的合力F. 【交流与思考】 2.如何设计实验探究两力合力随角度的变化规律？如何观察合力的变化规律？ 提示：保持两力的大小不变,改变两力之间的夹角,使两力的合力发生变化,可以通过观察结点的位置变化,判断合力大小的变化情况,结点离固定点越远,说明两力的合力越大. 3.每次实验都必须保证结点的位置保持不变,这体现了怎样的物理思想方法？若两次橡皮条的伸长长度相同,能否验证平行四边形定则？ 提示:每次实验保证结点位置保持不变,是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同，这是物理学中等效替代的思想方法.由于力不仅有大小,还有方向，若两次橡皮条的伸长长度相同但结点位置不同，说明两次效果不同,不满足合力与分力的关系,不能验证平行四边形定则. 【典例1】如图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的． 解析：由题设可知，F为F1和F2的合力，通过平行四边形定则所得，而F′是F1和F2的等效力，即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，显然F′的方向应在细线的方向上，因甲同学F′的方向与细绳在同一直线上，故甲同学是尊重事实的． 答案：甲 本题解答的重点在F′的方向的确定上．两位同学的实验结果都有误差，这是正常的，但乙同学很明显在F′的方向的确定上违背了实验的要求，作图是错误的． 【典例2】将橡皮筋的一端固定在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的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出. (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 _____N和______N. (2)在下图所示的方格纸上按作图法的要求画出这 两个力及它们的合力. 解析： (1)两弹簧测力计的读数分别为4.0N和2.5N. (2)作出合力如下图所示． 1.合力与分力的概念： 一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点,所以力F′就是这两个力F1和F2的合力。 2.力的合成： 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′的大小和方向是否相同,若相同,则说明互成角度两个力合成时遵循平行四边形定则。 1.在做验证力的平行四边形定则的实验时，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，两次须使橡皮条的结点达到同一位置，这样 做是为了(　　) A.便于测量力的大小 B.使两个分力和它的合力产生相同的效果 C.使两个分力和它的合力有相同的作用点 D.便于画出分力与合力的方向 BC 2.(1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时， 需要的器材有：方木板、白纸、细绳套两个、三角 板、刻度尺、图钉几个，还需要_______________ ________________________. (2)在做上述实验时，在水平放置的木板上垫上一张 白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个 细绳套，通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉 橡皮条，使结点移到某一位置O，此时需记下： ①___________;②___________;③___________. 然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达 _______，再记下______. 【解题指导】实验中要记录橡皮条拉伸后O点的位置、弹簧测力计的读数及力的方向. 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