《2011届《金版新学案》 第二章 第6讲 实验三验证力的平行四边形定则》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届《金版新学案》 第二章 第6讲 实验三验证力的平行四边形定则（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第6讲 实验三 验证力的平 行四边形定则,验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则,如果使F1、F2的共同作用效果与另一个力F的作用效果相同(橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，那么根据F1、F2用平行四边形定则求出的合力F，应与F在实验误差允许范围内大小相等、方向相同,方木板一块、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(几个)、细芯铅笔,1用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上并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,2用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描
2、下O点的位置及此时两细绳套的方向 3只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向,4用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，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 5用刻度尺从O点按同样的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比较一下，力F与用平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同 7改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次,1在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同 2用两个弹簧测力计
3、钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60100之间为宜 3在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内的前提下，测量数据应尽量大一些,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方向画直线，应在细绳套两端画个射影点，取掉细绳套后，连直线确定力的方向 5在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些,本实验的误差除弹簧测力计本身的误差外，还主要来源于以下两个方面： 1读数误差 减小读数误差的方法：弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录,2作图误差 减小作图误差的方法：作图时两力的对边
4、一定要平行，两个分力F1、F2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F的误差F就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大,(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时，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( ),A同一次实验中，O点位置允许变动 B实验中，要记录弹簧测力计的读数和O点的位置 C实验中，只需把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90 D实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点,(2)如下图所示，是甲、乙两位同学在做本实
5、验时得到的结果，其中F是用作图法得到的合力，F是通过实验测得的合力，则哪个实验结果是符合实验事实的？_(填“甲”或“乙”)甲 乙,【解析】 (1)由合力的定义，只有两次都把橡皮条拉到同一个位置(O点)，实验中测得的才是合力A说法是错误的实验中，除了要记录弹簧测力计的读数、O点的位置以外，还要记录两个分力的方向(即绳子拉的方向)，B说法是错误的两个弹簧测力计之间的夹角实际上就是两个分力的夹角，这个夹角并非一定取90，理论上是任意的，C说法也是错误的实验中如果始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，则在调节另一个弹簧测力计时很容易使得这个弹簧测力计超过其量程，这是不允许的，D说法也是错误的
6、,(2)因为F是只用一个弹簧测力计拉橡皮条得到的，所以拉力的方向(实验中测得的合力方向)一定沿着橡皮条的方向，即F的方向沿着橡皮条的方向实验中用作图法得到的合力F由于实验误差，不一定沿着橡皮条的方向，故甲图更符合实验事实,某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是： A在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上 B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套 C用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数,D按选好的标度，用铅笔和刻度尺
7、作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F E只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示 F比较F和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论 上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是_和_；,(2)遗漏的内容分别是_和_ 【解析】 (1)据验证力的平行四边形定则的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E. (2)在C中未记下两条绳的方向E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O. 【答案】 (1)C E (2)在C中未记下两条绳的方向 E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O,有同学
8、利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力FTOA、FTOB和FTOC，回答下列问题：,(1)改变钩码个数，实验能完成的是( ) A钩码的个数N1N22，N34 B钩码的个数N1N33，N24 C钩码的个数 N1N2N34 D钩码的个数N13，N24，N35,(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是( ) A标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 B量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C用量角器量出三段绳子之间的夹角 D用天平测出钩码的质
9、量 (3)在作图时，你认为下图中_是正确的(填“甲”或“乙”),【解析】 (1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F1F2|F3F1F2，因此B、C、D选项是可以的 (2)A (3)甲 实验中F3是竖直向下的 【答案】 (1)BCD (2)A (3)甲,1探究力的平行四边形定则的实验原理是等效原理，其等效性是指 ( ) A使两分力与合力满足平行四边形定则 B使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合 C使两次橡皮筋伸长的长度相等 D使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变 【答案】 B,2在做“验证力的平行四边形定则”实验时，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
10、点，以下操作错误的是( ) A同一次实验过程中，O点位置允许变动 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的刻度 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，然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到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的夹角应取90，以便于算出合力的大小 【解析】 实验中有严格的要求：(1)结点O不允许移动 (2)弹簧测力计不要达到最大量程，因为一个达到最大，另一个将不好调整 (3)两个弹簧测力计的拉力夹角不易过大，也不易过小，取90也可以，并不是必须取90. 【答案】 ACD,3在“验证力
11、的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图所示)实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条某同学认为在此过程中必须注意以下几项：,A两根细绳必须等长 B橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 其中正确的是_(填入相应的字母) 【解析】 该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果，不必要求两分力等大，故B错；与两绳长短无关，A错；但需使两分力与合力在同一平面内，故C正确 【答案】 C,4图甲为“探究求合力的方法”的实验装置 (1)下列说法中正确的是_ A在测量同一组数据F1
12、、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化 B弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下 CF1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程 D为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90,(2)弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为_N.,【解析】 (1)在测量同一组数据的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化，如果变化，即受力变化，所以A选项正确；由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O，定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小，所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向，B选项错误；弹簧测力计的使用，不能超过其量程，C选项正确；两个拉力的方向合适即可，不宜太大，也不宜太小，但不一定
13、为90，所以D选项错误 (2)考查弹簧测力计的读数 【答案】 (1)AC (2)4.00,5在“验证力的平行四边形定则”的实验中，其中的两个实验步骤分别是 A在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个细绳套，通过细绳套同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条，使它与细绳套的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2.,B只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数F和记下细绳套的方向 请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中是_；
14、B中是_,【解析】 当用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细绳套的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔应记下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数F1和F2并记下两细绳套的方向 当只用一只弹簧测力计拉时，应使结点拉到同样的位置O，并记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向 【答案】 A中未记下两条细绳套的方向 B中应将橡皮条与细绳套的结点拉到原来的位置O点,6(2009年山东卷)请完成以下两小题 某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一
15、端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物,(1)为完成该实验，下述操作中必需的是_ a测量细绳的长度 b测量橡皮筋的原长 c测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d记录悬挂重物后结点O的位置 (2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是_,【解析】 运用等效思想来验证平行四边形定则，即要验证以两力为平行四边形的邻边，作平行四边形，其对角线是否和合力相符本小题中结点受三个力，其中两个力的合力与第三个力等大反向，故先测出各力的大小和方向，然后作出各力的图示，以两边为邻边做平行四边形，如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向，即可验证为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位置故应选bcd.可以通过改变小重物改变各力的大小 【答案】 (1)bcd (2)更换不同的小重物,7在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据，请选择合适的标度在下图方框中作图完成实验数据的处理,【解析】 作图如下,
