专题二 实验三 验证力的平行四边形定则—2021年高考总复习物理学科配套课件 (共30张PPT)

实验三 验证力的平行四边形定则 实验准备 实验目的 (1)掌握弹簧测力计的正确使用方法. (2)验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则，培养用 作图法处理问题的能力. 实验原理 作用 合力 等效法：使一个力 F′的作用效果和两个力 F1、F2 的______ _______相同，都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某一固定 点，所以力 F′就是力 F1 与 F2 的________，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′的大小和方向是否都相同. 实验器材 方木板、弹簧测力计两个、白纸、橡皮条一段、细绳套两 个、图钉(若干)、三角板、刻度尺、铅笔. 效果 实验过程 实验步骤 (1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上. (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. 弹簧测力计 (3)用两个___________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 S3-1 所示，记录两个 弹簧测力计的读数 F1 和 F2，用铅笔描下 O 点的位置及此时两 细绳套的方向. 图 S3-1 (4) 只用一个__________ 通过细绳套把橡皮条的结点拉到 同样的____________，记下弹簧测力计的_____________和细绳 套的方向. 弹簧测力计 位置 O 读数 F′ (5)改变两个力 F1 与 F2 的大小和夹角再重复实验两次. 实验结论 平行四边形定则 用________________作图并量出两个分力的合力与用一个 测力计直接测出的合力，在误差允许范围内是相等的. 改变力 F1 和 F2 的大小和方向，重做上述实验，可以得到 同样的结论. 实验分析 注意事项 (1)使用弹簧测力计时，应使拉力沿弹簧测力计的轴线方 向，橡皮条、弹簧测力计和细绳套应位于与纸面平行的同一平 面内. (2)使用弹簧测力计时，拉力适当________一些. (3)同一次实验中，橡皮条拉长后的____________必须保持 不变，即保持作用效果相同. (4)实验中两细绳套要长一些. (5)画力的图示时应该选择适当的标度，尽量使图画得大些. (6)同一次实验中标度应该相同，要严格按力的图示要求和 几何作图法作出平行四边形，求出合力. 大 结点位置 O 误差分析 (1)用两个弹簧测力计拉橡皮条时，橡皮条、细绳套和弹簧 测力计不在同一平面内，造成实验误差. (2)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. (3)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. (4)作图比例不恰当、不准确等造成作图误差. (5)弹簧测力计内部因操作不当出现摩擦. (6)作力的图示及平行四边形时不够准确. 【基础检测】 1.(多选)在做“互成角度的两个力的合成”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 A.同一实验过程中，O 点位置不允许变动 B.实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正 对弹簧测力计刻度线 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，把橡皮条另一端拉到 O 点时，两弹簧测力计之 间的夹角应取 90°，以便于算出合力大小 答案：CD 2.(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，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一 确定的 O 点，则下列说法中正确的是________. A.同一次实验中，O 点位置允许变动 B.实验中，橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板保持平行 C.实验中，把橡皮条的另一端拉到 O 点时，两个弹簧秤之 间的夹角必须取 90° D.实验中，要始终将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大 量程，然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一 端拉到 O 点 (2)如图 S3-2 所示，是甲、乙两位同学在做本实验时得到的 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，则实验结果是符合实验事实的是________(填“甲”或 “乙”). 甲 乙 图 S3-2 答案：(1)B (2)甲 考点 1 实验操作考查 【考点练透】 1.(2018 年天津卷)某研究小组做“验证力的平行四边形定 则”的实验，所有器材有：方木板一块，白纸，量程为 5 N 的 弹簧测力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，刻度尺，图 钉(若干个). (1)具体操作前，同学们