第一篇:物理必修一实验;验证力的平行四边形定则
艺体部高一物理学案NO.2
3实验验证力的平行四边形定则
【实验目的】
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】
一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点,所以力 F′就是这两个力F1和F2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和F′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.【实验器材】
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.【实验步骤】
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,互成角度地拉像皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图1所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向P1、P2。
3.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.4.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P.5.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一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的大小和方向是否在误差允许范围内相同相同.7.改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复两次实验.锦囊妙诀:白纸钉在木板处,两秤同拉有角度,读数画线选标度,再用一秤拉同处,作出力的矢量图.交流与思考:每次实验都必须保证结点O的位置保持不变,这体现了怎样的物理思想方法?若两次橡皮条的伸长长度相同,能否验证平行四边形定则?
每次实验保证结点位置保持不变,是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用的效果,这是物理学中的思想方法.由于力不仅有大小,还有,若两次橡皮条的伸长长度相同但结点位置不同,说明两次效果不同,不满足合力与分力的关系,不能验证平行四边形定则
【注意事项】
1.使用弹簧秤前,应先调节零刻度,使用时不超过量程,拉弹簧秤时,应使弹簧秤与木板平行.2.在同一次实验中,橡皮条伸长时的结点O位置要相同.3.读数时应正对、平视刻度.4.两拉力F1和F2夹角不宜过大或过小,作力的图示,标度要一致,尽可能使
图大一些.5.实验总是有误差的,由作图法求的F与F´不可能完全重合,但在误差允许范围内即可.【误差分析】
1.用两个测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计不在同一个平面内,这样两个测力计的水平分力的实际合力比由作图法得到的合力小.2.结点O的位置和两个测力计的方向画得不准,造成作图的误差.3.两个分力的起始夹角α太大,如大于120°,再重做两次实验,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,因而测力计示数变化不显 著,读数误差大.4.作图比例不恰当造成作图误差.典例剖析:
例
1、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,用两个弹簧秤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.同一次实验过程中,O点位置允许变动
B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需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
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间夹角应取90°,以便于算出合力的大小
例
2、将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度 为0.1 N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂 直,如图2所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为___N和______N.(2)在图所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.(3)(a)(b)两图是两位同学得到的实验结果,其中哪一个图符合实际?若合力测量值F′是准确的,则F 与F′有误差的原因可能是哪些?
图
5例题
3、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验情况如图5甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.(1)图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示,下列说法中()
A.图乙中的F是力F1和F2合力的理论值,F′是力F1和 F2合力的实际测量值
B.图乙的F′是力F1和F2合力的理论值,F是力F1和 F2合力的实际测量值
C.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果没有影响
D.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果有影响
(2)本实验采用的科学方法是______(填字母代号)
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
例题
4、在“验证力的平行四边形定则”中,采取下列哪些方法和步骤可减小实验误差()
A.两个分力F1、F2间的夹角要适当大些
B.两个分力F1、F2的大小要适当大些
C.拉橡皮条的细绳要稍长一些
D.实验前先把两个弹簧秤的钩子互相钩住,平放在桌子上,向相反方向拉动,检查读数是否相同
例题
5、某同学在做“验证力的平行四边形定则” 的实验 中,主要实验步骤如下:
A.在桌面上放一块木板,在木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在木板上
B.用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端打成绳套
C.用两个弹簧秤分别勾住绳套,平行于木板且互成角度地拉橡皮条,把橡皮条的结点拉到某一位置O,记 录下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧秤的示数
D.按选好的比例,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的 拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F
E.只用一个弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一比例作出这个力F′的图示
F.比较力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)有重要遗漏的步骤序号是____________;
(2)遗漏的内容是_________________________.例6.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
第二篇:2015高三物理一轮:实验03验证力的平行四边形定则
高效提能
1.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.
(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号).
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号).
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
答案 ①BD ②BD
2.(2014·淄博三模)“验证力的平行四边形定则”的实验如图实Ⅲ-8甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图实Ⅲ-8乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.
(1)图乙中的______是力F1和F2的合力的理论值;______是力F1和F2的合力的实际测量值.
(2)本实验采用的科学方法是
A.理想实验法
C.等效替代法B.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)在实验中,如果其他条件不变仅将细绳换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化? 答:______.(选填“变”或“不变”)
(4)为了使实验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是
A.使用弹簧测力计前应将测力计水平放置,然后检查并矫正零点 B.两个分力F1、F2间夹角应越大越好
C.标记拉力方向时,要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出 D.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置 答案(1)F F′(2)C(3)不变(4)AD
3.某同学利用如图实Ⅲ-9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TOA、TOB和TOC,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N1=N2=2,N3=4 B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4 C.钩码的个数N1=N2=N3=4 D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5(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量
(3)在作图时,你认为图实Ⅲ-10中正确的是(填“A”或“B”)________.
解析(1)实验中的分力与合力的关系必须满足:|F1-F2| (2)A (3)实验中F3是竖直向下的,因此A项正确、B项错误. 答案(1)BCD(2)A(3)A 4.(2014·四川省石室中学模拟)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,设计了如图实Ⅲ-11所示实验: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Ⅲ-11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(1)运用等效思想来验证平行四边形定则,即要验证以两力为邻边作平行四边形,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点的位置.故应选B、C、D.(2)可以通过改变小重物改变各力的大小. 答案(1)BCD(2)更换质量不同的小重物 5.(2014·衡阳模拟)如图实Ⅲ-12所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作: ①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ ②对两个传感器进行调零 ③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数 ④取下钩码,移动传感器A改变θ角 重复上述实验步骤,得到表格.(1)12为________kg(保留一位有效数字). (2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是 A.因为事先忘记调零 B.何时调零对实验结果没有影响 C.为了消除横杆自身重力对结果的影响 D.可以完全消除实验的误差 解析(1)A传感器中的力均为正值,故A传感器对应的是表中力F1,平衡时,mg=F1sin θ,当θ=30°时,F1=1.001 N,可求得m=0.05 kg.(2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,目的是为了消除横杆自身重力对结果的影响,故C正确. 答案(1)F1 0.05(2)C 6.某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验“验证力的平行四边形定则”.他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验. A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向 B.在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的读数F C.将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图实Ⅲ-13甲所示 D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′ (1)在步骤C中,弹簧秤的读数为________N.(2)在步骤D中,合力F′=________N.(3)若________,就可以验证力的平行四边形定则. 解析(1)弹簧秤读数时需要估读,最终的读数要以有效数字的形式给出,根据图甲弹簧秤指针的位置,可读出力的大小为3.00 N.(2)根据力的大小可以用线段的长度来表示,利用刻度尺和三角板在图乙上由已知的两个力作出平行四边形,测量出平行四边形的对角线的长度,与标度1 N的长度进行比较,可求出F′的大小为(5.2±0.2)N.(3)若F′在竖直方向且数值与F近似相等,则在实验误差允许的范围内可以验证力的平行四边形定则. 答案(1)3.00(2)5.2±0.2(3)F′在竖直方向且数值与F近似相等 实验1.1 验证基尔霍夫定律 一、实验原理 1、电荷守恒定律:电荷既不能创造也不能消失。 2、能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失。 3、基本霍夫定律是电路的基本定律。(1)基本霍夫电流定律 对电路中任意节点,流入、流出该节点的代数和为零。即 ∑I=0。(2)基本霍夫电压定律 在电路中任一闭合回路,电压降的代数和为零。即 ∑U=0。 二、实验目的 1、验证基尔霍夫电流、电压定律。加深对基尔霍夫定律的理解。 2、加深对电流、电压参考方向的理解。 三、实验过程 采用三组数据,实验过程图分别如下: (1) 对点a: KCL: 0.7498+1.499=2.2488≈2.249 A 对如图标识大回路: KVL:2.249+0.7498+2.998=5.9968≈6 V(2) 对点a: KCL: 0.3999+0.7997=1.199≈1.200 A 对最大回路: KVL:2.399+0.3999+3.199=5.9979≈6 V (3) 对点a: KCL: 0.2727+0.2727=0.5454=0.5454 A 对最大回路: KVL:1.091+0.2730+4.636=6 = 6 V 四、实验心得 验证基尔霍夫定律是我的第一次实验,也是第一次使用workbench,在寻找器件、研究电压表电流表的正负极、连接节点方便遇到了很多困难,后来在向同学请教、百度搜索当中得到了解答,因此这次试验锻炼了我使用workbench的基本能力。 同时,在三组不同数据的测量中,通过电路图可以看出,前两组的电压表没有将最上侧两个电流表包括进去,因此,在数据验证过程中,出现了前两个组数据是约等于,虽然无限接近,误差很小,但还是偏小,因为少算了电流表的电压。因此可以得知,软件中的电压表电流表并不是理想元件。 §2.4实验《验证力的平行四边形定则》 【目标引领】 理解实验原理即分力与合力的等效性,掌握操作步骤、方法或与弹簧秤读数结合。 【学习内容】 1.实验目的:验证力的平行四边形定则 2.实验原理:如果两个互成角度的共点力F1、F2作用于橡皮筋的结点上,与只用一个力F/作用于橡皮筋的结点上,所产生的效果相同(橡皮筋在相同方向上伸长相同的长度),那么,F/就是F1和F2的合力。根据平行四边形定则作出两共点力F1和F2的合力F的图示,应与F/的图示等大同向。 3.实验器材:方木板一块;白纸;弹簧秤(两只);橡皮筋;细绳套(两个);三角板;刻度尺;图钉(1、2个),细芯铅笔.4.实验步骤 ①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上。 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。 ③用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,如图标记,记录两弹簧秤的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两条细绳套的方向。 ④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秤的读数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点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示。 ⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数F/和细绳的方向,用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤拉力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的大小和方向。 ⑦改变两个力F1与F2的大小和夹角,重复实验两次。 5.注意事项 ①在O处的结点应小一些,细绳套应长一些。 ②在仪器许可的条件下,应使拉力尽可能大一些,以减小读数误差。 ③画力的图示时,要选取合适的标度,尽量将图示画的大一些。 ④在同一次实验中,橡皮条结点O的位置不能变动,且弹簧秤与木板平面平行。 6.误差分析:本实验误差的主要来源除弹簧秤本身的误差外,还有读数误差、作图误差,因此读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录,两力的对边要平行,两个分力F1和F2间的夹角越大,用平行四边形作图得到的合力F的误差△F也越大,所以实验中不要把θ取得太大。 【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(如图)。 实验中需要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) 【例2】在做“验证力的平行四边形定则”实验时,⑴除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有 和 .⑵要使每次合力与分力产生相同的效果,必须() A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直 C.每次准确读出弹簧秤的示数D.每次记准细绳的方向 ⑶为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意什么? ⑷在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置。图中是力F1与F2的合力的理论值;是力F1与F2的合力的实验值,.通过把和进行比较,验证平行四边形定则。 【例3】下面措施中,哪些是有利于减小误差,提高实验精度的() A.橡皮条弹性要好,拉力要适当大些 B.两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些 C.拉橡皮条时,橡皮条细绳和弹簧秤应贴近木板 D.拉橡皮条的细绳要细且长,描出细绳拉力方向时,要在细绳正下方,稍远的距离上描出二点或者三个点 【例4】如图所示在“验证力的平行四边形定则”实验中,橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,分别用力F1与F2拉两个弹簧秤,使这端拉至O点,若要这端始终位于O点,但使力F2大小不变地沿顺时针转过某一小角度,相应地使F1的大小及图中β角作以下的哪些变化是可能的() A.增大F1的同时增大β角 B.增大F1的同时保持β角不变 C.增大F1的同时减小β角 D.减小F1的同时减小β角 【例5】在做“验证力的平行四边形定则”实验时,有位同学用的实验器材和规定的略有不同,他只用一个弹簧秤,他的实验结果和其他同学一样,较好地验证了“力的平行四边形定则”.请你写出他的主要实验步骤。 【提示】对这类开发性题目,必须对实验原理掌握特别熟练,同时能参照实验仪器较全时实验的步骤进行解答。 ⑴先用弹簧秤把橡皮筋拉长使结点到达点O,记下结点O的位置及拉力F的方向与大小。⑵用一手拉一细绳,用弹簧秤拉另一细绳,仍使结点到达O,记下此时拉力方向及弹簧秤的示数F1。 ⑶使手与弹簧秤互换,再次将结点拉到O点,并使两细绳仍沿⑵中记下的方向,再记下此时弹簧秤的示数F2。 ⑷作出F1与F2的合力F与F′比较.【巩固训练】 1.下列关于本实验的说法中,正确的是() A.拉橡皮条的细绳套细一些且长一些,实验效果较好 B.F和F′的夹角尽量大些好 C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板 D.橡皮条弹性要好,拉到结点O时,拉力要适当大些 2.在“互成角度的两个共点力的合成”的实验中,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,以下操作正确的是() / A.同一次实验过程中,O点的位置允许变动 B.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度 C.在实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤的大小和方向,把橡皮条的另一端拉到O点 D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间夹角应取90°,以便于算出合力大小 3.本实验中所说的合力与两分力具有相同的效果,是指下列说法中的() A.弹簧秤的弹簧被拉长 B.固定橡皮条的图钉受拉力产生形变 C.细绳套受拉力产生形变 D.使橡皮条在某一方向上伸长某一长度 4.做验证力的平行四边形定则的实验,是在水平放置的木板上铺一张白纸,把橡皮条的一端固定在板的A点,橡皮条的另一端拴上两细绳套,如图所示,两个测力计分别钩住细绳套,互成角度拉橡皮条使之伸长,到达某一位置O 时需记下、,描下,再用一个测力计钩住细 绳套把橡皮条拉长,使结点达位置,再记下 和.5.将下述实验步骤按正确顺序排列应是⑴在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示,根据平行四边形法则作图求出合力F.⑵只用一只测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置.⑶记下两测力计读数,描出两测力计的方向.⑷在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上P点,用两条细绳连接在橡皮条的另一端,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置、并记下此位置.⑸记下测力计的读数F和细绳方向,按同一比例做出这个力的图示.比较这个实测合力和按平行四边形法则求出的合力F′,看它们的大小和方向是否相同.⑹改变两测力计拉力的大小和方向,重做两次实验,从实验得出结论.6.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,两弹簧秤拉力的图示在图 中作出,图中方格每边的长度表示1 N,O是橡皮筋的一个端点.用两个 直角三角板按照作图法作出合力F的图示。(在作F2的平行线时,请你在图上用虚线画出固定三角板Ⅰ的位置,移动三角板Ⅱ的位置,并用箭头标示出Ⅱ的移动方向).得到的合力的大小为N.7.在“互成角度的两个共点力的合成”实验中,其中的三个实验步骤: ⑴在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置O点,在白纸上记下O点和两测力计的读数F1和F2。 ⑵在纸上根据F1和F2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力F。 ⑶只用一只测力计通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两测力计拉时相同,记下此时测力计的读数F/和细绳的方向。 以上三个步骤中均有错误或疏漏,请指出: ⑴中是.⑵中是.⑶中是 .8.在两个共点力合成的实验中,用A,B两个弹簧秤拉橡皮条的结点,使其位于O处,如图所示,此时α+β=900,现在保持A读数不变化,减小α角,要使结点仍在O处,可采用的办法是() A.增大B的读数,同时减小β角 B.增大B的读数,同时增大β角 C.减小B的读数,同时减小β角 D.减小B的读数,同时增大β角 9.图所示的器材是:木质轨道(其倾斜部分倾角较大,与水平面所夹锐角为θ,水平部分足够长)、小铁块、两枚图钉、一条细线、一个量角器.用上述器材测定小铁块与木质轨道间的动摩擦因数,实验步骤是: ⑴将小铁块从; ⑵用图钉把细线; ⑶用量角器测量; 那么,动摩擦因数可表示为μ=。 1.在“验证力的平行四边形定则”的实验中所说的合力与两个分力具有的效果,是指下列说法中的() A.弹簧测力计的弹簧被拉长 B.固定橡皮条的图钉受拉力产生形变 C.细绳套受拉力产生形变 D.使橡皮条在某一方向上伸长到同一长度 2.(2010·天津高考)在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条. (1)(双选)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号). A.将橡皮条拉伸相同长度即可 B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 (2)(双选)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号). A.两细绳必须等长 B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些 图2-5- 33.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图2-5-3甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图2-5-3乙是在白纸上根据实验结果画出的图. (1)如果没有操作失误,图2-5-3乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________. (2)本实验采用的科学方法是________. A.理想实验法 C.控制变量法 4.(2012·汕尾模拟)B.等效替代法 D.建立物理模型法 图2-5- 4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,设计了如图2-5-4所示实验: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,下述操作中不需要的是________. 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 ______________________________________________________________.5.(2012·深圳市外国语学校模拟)有同学利用如图2-5-5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,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列问题: 图2-5- 5(1)改变钩码个数,实验不能完成的是() A.钩码的个数N1=N2=2,N3= 4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4 C.钩码的个数N1=N2=N3=4 D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5 (2)在拆下钩码和绳子前,应该做好三个方面的记录: ①___________________________________________________________.②___________________________________________________________.③___________________________________________________________.6.(2011·惠州模拟)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验时,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,结点达到某一位置O,记录下O点的位置,读出两只弹簧测力计的示数; D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺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)有遗漏的步骤的序号是________和________; (2)遗漏的内容分别是__________________________________________ 和___________________________________________________________. 答案与解析 1.【解析】 在“验证力的平行四边形定则”的实验中所说的作用效果是指将橡皮条沿某一方向伸长相同的长度,故只有D正确. 【答案】 D 2.【解析】(1)实验中,两次拉伸橡皮条应使橡皮条沿相同方向拉到相同长度,即把橡皮条和绳的结点拉到相同位置,B、D正确. (2)为了减小实验误差应使细线长一些,且标记拉力方向的两点远些,故D正确.此实验操作要求弹簧秤、细绳、橡皮条与木板平行,故B项正确. 【答案】(1)BD(2)BD 3.【解析】(1)因为F是根据平行四边形定则作出的F1、F2的合力,由于实验总存在误差,所以F的方向不一定沿AO方向,而F′是用一只弹簧秤拉时的拉力,如果没有操作失误,方向一定沿AO方向,所以应该为F′.(2)“验证力的平行四边形定则”的基本原理是:一个力F′的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮条结点拉伸到某点,所以F′为F1和F2的合力.作出F′的图示,再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示,比较F′与F大小是否相等,方向是否相同,所以应选B选项. 【答案】(1)F′(2)B 4.【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,以两边为邻边作平行四边形,如果在实验误差允许的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.故必需的是B、C、D.不需要的只有A.可以通过改变小重物改变各力的大小和方向. 【答案】(1)A(2)更换不同的小重物 5.【解析】(1)本实验验证力的平行四边形定则时,两分力F1和F2不能在同一条直线上进行,所以A不能完成,B、C、D能完成. (2)要标记结点O的位置,同时记录OA、OB、OC三段绳子的方向和三段绳子所挂钩码的个数. 【答案】(1)A (2)①标记结点O的位置 ②记录OA、OB、OC绳的方向 ③三段绳上所挂钩码的个数 6.【解析】 根据“验证力的平行四边形定则”的实验步骤可知,有遗漏的步骤的序号是C、E.在C中未记下两条细绳的方向,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)C中未记下两条细绳的方向 E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O第三篇:实验一 基尔霍夫定律的验证
第四篇:§2.4实验《验证力的平行四边形定则》
第五篇:实验验证力的平行四边形定则随堂自测