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实验3验证力的平行四边形定则第二章

内容索引0102强基础增分策略增素能精准突破03练思维迁移应用

强基础增分策略

一、实验目的验证力的平行四边形定则。二、实验思路互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F产生相同的效果,比较用平行四边形定则求出的F1、F2的合力F与F在实验误差允许范围内是否相同。理论合力实际合力三、实验器材木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、小圆环、三角板、刻度尺、图钉(几个)。

四、进行实验如图甲,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE。在图乙中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力F1、F2的共同作用,处于O点,橡皮条伸长的长度为EO。撤去F1、F2,改用一个力F单独拉住小圆环,仍使它处于O点(图丙)。力F单独作用,与F1、F2共同作用的效果是一样的,都能使小圆环保持静止,由于两次橡皮条伸长的长度相同,即橡皮条对小圆环的拉力相同,所以F等于F1、F2的合力。

五、数据处理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a、b这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,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实验中弹簧测力计的拉力F的图示。3.比较F与F是否完全重合或几乎重合,从而验证平行四边形定则。

六、误差分析1.系统误差:弹簧测力计本身不够准确造成的误差,为此要选择比较准确的弹簧测力计。2.偶然误差:弹簧测力计读数和作图造成偶然误差,需要多做几次实验,并且使两分力F1、F2的夹角适当大些。3.减小误差的办法(1)实验过程中读数时视线要垂直弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录。(2)作图时使用刻度尺或三角板,作图要规范。

易错辨析(1)使用弹簧测力计前要校零,再将两只弹簧测力计对拉,示数相同方可使用。()(2)实验中的两个细绳套要短一点。()(3)用两只弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小。()(4)弹簧测力计使用时,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。()(5)同一次实验中,画力的图示时选定的标度要相同。()√×√√√

应用提升1.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。如果没有操作失误,图乙中的F与F两力中,方向一定沿AO方向的是,其中为实验值,为理论值。(三个空均选填“F”或“F”)。?答案FFF

2.下图为“验证力的平行四边形定则”实验,三个细线套L1、L2、L3共系于一个结点,另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上,A挂于固定点P。手持B拉动细线,使结点静止于O点。(1)某次实验中A的指针位置如图所示,其读数为N。?(2)实验时要在贴于竖直木板的白纸上,记录、、和L1、L2、L3的方向及M的重力。?答案(1)2.00(2)O点的位置A的示数B的示数

解析(1)读数为2.00N。(2)实验时要在贴于竖直木板的白纸上,记录O点的位置,A、B的示数和L1、L2、L3的方向及M的重力。

增素能精准突破

考点一教材原型实验典例1.(2021黑龙江哈九中模拟)在“探究求合力的方法”的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上。甲乙

(1)其主要实验步骤如下,存在问题的步骤是。?A.将图钉、白纸固定在木板上,把系好细绳套的橡皮筋挂在图钉上B.用两个弹簧测力计互成角度的拉伸橡皮筋,记录此时两个测力计的读数F1、F2C.用一个弹簧测力计拉伸橡皮筋,并记录此测力计的读数F及其方向D.在白纸上作出三个力的图示,并探究它们的关系(2)该同学在做“探究求合力的方法”的实验采取了下面哪种常用的研究方法。?A.控制变量法 B.等效替代法C.小量放大法 D.建立理想模型法

(3)图甲中弹簧测力计的读数是N。?(4)关于本实验,下列说法正确的是。?A.两细绳必须等长B.弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行C.两次拉伸橡皮筋,只要使橡皮筋伸长到相同长度即可D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些

(5)图甲中,当保持与B相连的弹簧测力计的示数不变(α+β90°),而在α逐渐减小到0的过程中,要使结点始终在O点,可以。?A.增大与C相连的弹簧测力计示数,减小β角度B.减小与C相连的弹簧测力计示数,增大β角度C.减小与C相连的弹簧测

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