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2018版高考物理一轮总复习第2章相互作用实验3验证力的平行四边形定则课件

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必考部分 第2章 相互作用 实验三 验证力的平行四边形定 则 板块一 主干梳理· 对点激活 1实验原理与操作 实验目的 1.会使用弹簧测力计。 2.验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。 实验原理 等效思想:使一个力 F′的作用效果和两个力 F1 和 F2 的作用效果相同,就是使同一条一端固定的橡皮条伸长到 同一点 O,即伸长量相同,所以 F′为 F1 和 F

2 的合力,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、F′在实验误差允许的范围内是 否大小相等、方向相同。 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(几个)。 实验步骤 1.在水平桌面上平放一块方木板,在方木板上铺一张 白纸,用图钉把白纸固定在方木板上。 2.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,细绳的另一端各系上细绳套。 3.用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉 橡皮条,将结点拉到某一位置 O,如图所示。 4.用铅笔描下 O 点的位置和两条细绳的方向,读出并 记录两个弹簧测力计的示数。 5. 用铅笔和刻度尺在白纸上从 O 点沿两条细绳的方向 画直线,按一定的标度作出两个力 F1 和 F2 的图示,并以 F1 和 F2 为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形, 过 O 点的 平行四边形的对角线即为合力 F。 6.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉 到同样的位置 O,读出并记录弹簧测力计的示数,记下细 绳的方向,按同一标度用刻度尺从 O 点作出这个力 F′的 图示。 7.比较 F′与用平行四边形定则求出的合力 F 的大小 和方向,看它们在实验误差允许的范围内是否相等。 8.改变 F1 和 F2 的大小和方向,再做两次实验。 2数据处理与分析 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。 2. 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。 3.比较 F 与 F′是否完全重合或几乎完全重合,从而 验证平行四边形定则。 误差分析 1.读数误差 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 (1)结点 O 的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准 确,造成作图误差。 (2)两个分力的起始夹角 α 太大,如大于 120° ,再重复 做两次实验, 为保证结点 O 位置不变(即保证合力不变), 则 α 变化范围不大,因而弹簧测力计示数变化不显著,读数误 差较大,导致作图产生较大误差。 (3)作图比例不恰当、不准确等造成作图误差。 注意事项 1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两 只弹簧测力计调零后互钩对拉,若两只弹簧测力计在对拉 过程中,读数相同,则可选;若读数不同,应调整或另换, 直至相同为止。 2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点 O 位置一 定要相同。 3 .用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条 时,夹角不宜太大也不宜太小,在 60° ~100° 之间为宜。 4.读数时应注意使弹簧测力计与木板平行,并使细绳 套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上,避免弹簧测力计 的外壳与弹簧测力计的限位

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