高一年级物理学案44
第 周 班级 姓名 主编:于翠红 审核____________
实验:验证求合力的方法
学习目标:
1.知道该实验的目的、原理、器材、步骤和注意事项。
2.学会对实验误差进行分析。
重点难点:学会对实验误差进行分析。
学习过程:
导读:
一、实验目的:利用等效的思想,来验证几个力的合成方法——平行四边形定则
二、实验原理:合力的作用效果与几个力共同作用的效果相同
三、实验器材:方木板、白纸、弹簧秤(三个)、橡皮筋(一条)、细绳(三条)
刻度尺(或三角板)、图钉若干(用来固定白纸)
四、实验步骤:
(1) 在桌上平放一个方木板,在方木板上铺上一张白纸,用图钉把白纸固定好.
(2) 用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点(A点的位置应该靠近顶端中点),在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳,细绳的另外一端是绳套.
(3) 用弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点达到某一位置O.
(4) 用铅笔记下O的位置和两条细绳的方向,分别读出两只弹簧秤的示数(在同一条件下).
(5) 用铅笔和三角板在白纸上从O点沿着两绳的方向画直线,按照一定的标度作出两个力F1和F2的图示.
(6) 只用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置O点,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示.
(7) 探究这三个力的大小及方向的关系.
五、注意事项:
① 弹簧秤的选取方法;使用前要先将弹簧调到零点,将两只弹簧秤勾好后对拉,若两只弹簧秤在拉的过程中,读数相同,则可选,若不同,应另换,直至相同为止,
② 用弹簧称拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤要在同一平面内且与木板平行。
③ 在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.
④ 画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外.要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力.
⑤ 在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.
⑥ 由作图法得到的F和实际测量得到的F’,不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为F和F’符合.
典型例题分析:
例1.在“验证力的平行四边形定则”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(如下图所示)。实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度的拉橡皮条,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. 在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
其中正确的是____________。(填入相应的字母)
例2.如下图所示AO是探究求合力方法实验的橡皮条,则下列说法正确的是( )
A. 图中F是实验测得的合力,F′是由平行四边形定则求得的合力
B. 如果F和 F′的图示在误差允许范围内基本重合,则证明共点力合成的平行四边形法则是正确的
C. 若两分力F1和F2的方向不变,而大小都增加1N,则其合力方向不变,大小也增加1N
D. 若橡皮条对O点的拉力是F3,则F1、F2和F3是三个平衡共点力
例3.在研究两个共点力合成时,如下图所示,若弹簧秤与纸面有摩擦,则弹簧秤的示数与细绳受到的实际拉力相比( )
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.偏大偏小都可能
小结: