物理必修课件-探究求合力的方法
20页1、一、实验目的 1会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向 2探究求合力的方法 二、实验原理 一个力 F的作用效果和两个力 以力 F就是这两个力 2的合力,作出力 F的图示再根据平行四边形定则作出力 2的合力 较 的大小 和方向是否相同,若相同,则说明互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则 三、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 ) 四、实验操作 1用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上 2用图钉把橡皮条的一端固定在 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,使橡皮条伸 长到某一位置 O,如图实 3 1所示, 记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描 下 4用铅笔和刻度尺从结点 选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数 2的图示, 并以 2为邻边用刻度尺作平行四边形,过 四边形的对角线,此对角线即为合力 5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的方向, 用刻度尺从 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作出的合力 方向上
2、是否相同 7改变两个力 2的大小和夹角,再重复实验两次 五、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,则可选用;若读数不同应矫正弹簧测 力计或另换,直至相同为止 2在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点 相同 3用两只弹簧测力计钩住细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卡之间有摩擦眼睛要正视弹 簧测力计的刻度,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度 的前提下,拉力的数值应尽量大些 5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, 去掉细绳套后,再将所标点与 可确定力的方 向 6在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且 要恰当选取标度,使所作力的图示稍大一些 六、误差分析 1弹簧测力计本身的误差 2读数误差和作图误差 3两分力 越大,用平行四边形定则作图 得出的合力 (2009山东高考
3、 )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、 一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,如图实 3 2所示 (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测量各橡皮筋的原长 c测量悬挂重物后各橡皮筋的长度 d记录悬挂重物后结点 (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 (1)三段相同的橡皮筋,具有相同的劲度系数,故三段橡皮筋的形变量的大小代表了三段橡皮筋承受的力的大小,故必需 b、 A、 因绳中的力恒沿绳的方向 ),故必需 (2)最简便的方法是:更换不同的小重物 答案 (1)b、 c、 d (2)更换不同的小重物 (2010宁波检测 )“ 探究求合力的方法 ” 的实验如图实 3 3甲所示,其中 实 3 3乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图 (1)图乙中的 _是力 2的合力的理论值; _是力 2的合力的实际测量值 (2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是 否会发生变化?答: _.(选填 “ 变 ” 或 “ 不变 ” ) (3)本实验采用的科学方法是 ( ) A理想实验法 B等效替代法 C控制变量法 D建立物理模型法 解析 (1)用平行四边形定则作图得到的是实验的理论值,即 F;直接测量得到的是实际测量值,即 F. (2)细绳的作用是对结点 1、 用橡皮筋拉结果是一样的 (3)力的合成与分解使用的是等效替代法 答案 (1)F F (2)不变 (3)B
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