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1、 拓扑教育拓扑教育 纳百川，容学问，立德行，善人品纳百川，容学问，立德行，善人品专注孩子的未来 1拓拓 扑扑 教教 育育 学学 科科 教教 师师 讲讲 义义Toppds00 副校长/组长签字： 签字日期： 年年 级级 ： 高一高一 课课 时时 数数 ： 3 3 辅辅 导导 科科 目目 ： 物理物理 课课 题题 相互作用总复习 5授课日期及时段授课日期及时段 14 年 7 月 21 日 8：00 10 ：00 a.m/p.m.（A / B / D / E / F）教教 学学 目目 的的重重 难难 点点教教 学学 内内 容容【基础知识巩固基础知识巩固】第第 5 5 课时课时 实验实验: : 验证力
2、的平行四边行定则验证力的平行四边行定则基础知识回顾基础知识回顾1 1实验目的实验目的验证互成角度的两共点力合成的平行四边形定则2 2实验原理实验原理根据合力与分力等效，先测出发生某形变时的两拉力F1、F2的大小和方向，根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示；再测出用一个拉力F 作用时发生同样形变时的大小和方向，作出F 的图示比较F与F 的大小和方向是否在实验允许误差内相同，以验证互成角度两个力合成时的平行四边形定则3 3实验器材实验器材方木板、白纸、弹簧测力计（两只） 、橡皮条、细绳套（两个） 、三角板、刻度尺、图钉（几枚） 、铅笔4 4实验装置实验装置实验装置如图 2-5-1 所示
3、5 5实验步骤实验步骤AO图 2-5-1拓扑教育拓扑教育 纳百川，容学问，立德行，善人品纳百川，容学问，立德行，善人品专注孩子的未来 2（1）用图钉把白纸固定在水平桌面的方木板上（2）用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套（3）用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点接到某一位置O，如图 2-5-1 所示，记下两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两条细绳套的方向（4）用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1、F2的图示，并以F1和F2为邻边用作平行四边形，过O点画出平行四边形的对角线，即为合力F的图
4、示（5）只用一只弹簧测力计钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计读数F 和细绳的方向，用刻度尺从O点按同样标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F 的图示（6）比较力F 与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向，在实验误差允许范围内是否相同，得出结论（7）改变两个力F1、F2的大小和夹角，再重复实验两次6 6注意事项注意事项（1）正确使用弹簧测力计本实验中弹簧测力计在使用前将其水平放置，然后检查、校正零点；将两只弹簧测力计钩好后水平对拉，选择在拉伸过程中读数相同的两只弹簧测力计使用时应使弹簧测力计与板面平行，被测力的方向与弹簧测力计轴线一致，读数时应正对、平视刻度在满足
5、合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力适当大些（2）规范实验操作在同一次实验中，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 在同一次实验中，作力的图示时，应该选定相同的标度，并且要选取恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大面画出纸外，要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力由作图法得到的F和实际测量得到F 的不可能完全符合，但在实验误差允许范围内可认为F和F 符合即可7 7误差分析误差分析（1）误差来源：本实验误差的主要
6、来源除弹簧测力计本身的误差外，还出现读数误差，作图误差等（2）减小误差的方法：实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录作图时用刻度尺借助三角板，使表示两力的对边一定要平行两个分力F1、F2之间夹角越大，用平行拓扑教育拓扑教育 纳百川，容学问，立德行，善人品纳百川，容学问，立德行，善人品专注孩子的未来 3AOF2F F1F图 2-5-2四边形作图得出的合力F的误差F也越大，所以实验中不要把取得太大，但也不要太小，以 60100为宜做图时选取恰当的标度尽量使图画得大一些重点难点例析重点难点例析1 1实验原理的理解实验原理的理解把实验中得到的两个分
7、力利用平行四边形定则作图得到的合力，是理论上的合力；用一个力拉时该力的效果与两个力拉的效果相同，是实际的合力本实验验证的就是按平行四边形定则求得的合力与实际的合力，在误差允许范围内是否一致【例例 1】1】在做“验证力的平行四边形定则”实验时：（1）除已有的器材（方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔）外，还必须 和（2）要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（ ）A每次橡皮条拉到相同的位置B每次都把橡皮条拉直C每次准确读出弹簧测力计的示数D每次记准细绳的方向（3）某同学在某次实验中的实验结果如图 2-5-2 所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳结点的位置图中 是力F1与F
8、2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，验证平行四边形定则【答案答案】 （1）橡皮条 三角板 （2）A （3）F、F ；F 、F 拓展拓展如图 2-5-3 所示是两位同学在研究“共点力的合成”时得到的实验结果，若F 为一个弹簧测力计也拉到O点时的拉力，F为F1和F2的合力根据实验要求的符号表示各个力，则可判定其中_同学表示的实验结果是尊重实验事实的在符合实验结果中，若F 是准确的，且F F ，则误差较大的原因可能是哪些？【答案答案】甲；误差较大的原因可能是：F1的图示方向比其真实方向偏左，大小比真实值小；F2的图示方向比其真实方向偏左，大小比真实值小；作图不规范（
9、如作图时两虚线不分别与F1、F2平行）等2 2实验步骤的分析与判断实验步骤的分析与判断本实验中需要记录的有：用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某位置O点时，要记录结拓扑教育拓扑教育 纳百川，容学问，立德行，善人品纳百川，容学问，立德行，善人品专注孩子的未来 4点O的位置、两测力计的示数F1、F2和两测力计所示拉力的方向；用一个测力计重新将结点拉到O点时，弹簧测力计的拉力大小F及方向【例例 2】2】在“验证力的平行四边形定则”的实验中，其中的三个实验步骤如下：（1）在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细绳，通过细绳同时用两个测力计互成角度的拉橡皮条，
10、使它与细绳的结点到达某一位置O点，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F1和F2的大小，选择合适的标度，应用平行四边形定则求出合力F（3）只用一只测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两测力计拉时相同，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疏漏，请指出来（1）中是 （2）中是 （3）中是 【解析解析】按实验操作要求，记录力的大小和方向，同时在两次拉橡皮条的过程中，节点O要达到相同位置，这样才能保证两次效果相同【答案答案】 （1）中是未记下细绳套的方向 （2）中是除F1、F2的大小之外，还应根据F1、F2的方向才能准确作图 （3）中是应将橡皮条与细绳套的
11、结点拉至同一位置O点 拓展拓展在验证“力的平行四边形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是 （ AC ）A同一次实验过程中，O点的位置允许变动B实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计的大小和方向，把橡皮条的另一端拉到O点D实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角应取 90，以便于算出合力大小 课堂自主训练课堂自主训练1下列关于“验证力的平行四边形定则”实验的说法中，正确的是（ ACD ）A拉橡
12、皮条的绳套细一些且长一些，实验效果较好BF1和F2的夹角尽量大一些好C拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板D橡皮条弹性要好，拉到结点O时，拉力要适当大一些2 “验证力合成的平行四边形定则”的实验原理是等效，其等效性是指（ D ）拓扑教育拓扑教育 纳百川，容学问，立德行，善人品纳百川，容学问，立德行，善人品专注孩子的未来 5F1F F2F 图 2-5-4图 2-5-5A使弹簧测力计在两种情况下发生相同的形变B使两分力与合力满足平行四边形C使两次橡皮条伸长的长度相等D使两次橡皮条与两绳套的节点都与O点重合课后创新演练课后创新演练1在“验证力的平行四边形定则”实验中，假如F1的大小及方
13、向固定不变，那么为了使橡皮条仍伸长到O点，对F2来说，下面几种说法中正确的是（C）AF2有多个方向 BF2的方向和大小可以有多个值CF2的方向和大小有唯一值 DF2的方向是唯一的，但大小可以有多个值2在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学根据实验数据画出了如图 2-5-4所示的图，则其中由实验操作测得的数据有（ ABD ）AF1 BF2 CF DF 3在“验证力的平行四边形定则”实验中，下列说法正确的是（B）A两分力的夹角越大越好B改用一只弹簧测力计拉时，必须将橡皮条节点拉至同一位置OC橡皮条系的细绳应尽可能短D在同一次实验过程中，表示F1、F2 、F的力的图示必须采用同一标度，F 可以采用另一标度4在“验证力的平行四边形法则”实验中，如图 2-5-5 所示，用A、B两弹簧拉橡皮条结点，使其位于O点处，此时（+ ） = 900，然后保持测力计A的读数不变，当角由图中所示的值逐渐减
