《高中物理 實(shí)驗(yàn) 互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成課件 滬科版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 實(shí)驗(yàn) 互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成課件 滬科版必修1(18頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn):互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)遵循平行四邊形定則。二、實(shí)驗(yàn)原理1.一個(gè)力F的作用效果與兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮筋拉伸到某點(diǎn),即F與F1、F2的共同作用效果相同,作出F的圖示。2.再根據(jù)平行四邊形定則作出F1和F2的合力F的圖示。3.比較F與F是否大小相等、方向相同。如果在誤差允許的范圍內(nèi),F和F相同,那么力的平行四邊形定則就得到了驗(yàn)證。三、實(shí)驗(yàn)器材方木板一塊、測(cè)力計(jì)兩個(gè)、細(xì)繩套(兩個(gè))、橡皮筋一段、白紙、鉛筆、刻度尺、量角器、圖釘。探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)一、實(shí)驗(yàn)步驟1.儀器的安裝(1)釘白紙:用圖釘
2、把一張白紙釘在方木板上,將方木板放在水平桌面上。(2)拴繩套:用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩套。探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)2.操作與記錄(1)兩力拉:用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O(如圖所示)。用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩條細(xì)繩套的方向,并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)(F1和F2)。(2)一力拉:只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O,記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F和細(xì)繩套的方向。(3)改變F1和F2的夾角和大小,再做兩次。(4)實(shí)驗(yàn)記錄:探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)二、
3、數(shù)據(jù)處理1.理論值:在白紙上按比例從O點(diǎn)開始作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F。2.測(cè)量值:按同樣的比例用刻度尺從O點(diǎn)起作出一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)拉力F的圖示。3.相比較:比較F與用平行四邊形定則求得的合力F在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)三、誤差分析1.使用中,測(cè)力計(jì)的彈簧和外殼之間、指針和外殼之間或測(cè)力計(jì)外殼和紙面之間有摩擦力存在會(huì)造成系統(tǒng)誤差。2.兩次測(cè)量拉力時(shí),橡皮筋的結(jié)點(diǎn)O沒有拉到同一點(diǎn)會(huì)造成偶然誤差。3.兩個(gè)分力的起始夾角太大,如大于120,再重做兩次實(shí)驗(yàn),為保證結(jié)點(diǎn)O位置不變(即保證
4、合力不變),則變化范圍不大,因而測(cè)力計(jì)示數(shù)變化不顯著,讀數(shù)誤差大。4.在應(yīng)用平行四邊形定則作圖時(shí),F1、F2及合力F作圖不精準(zhǔn),測(cè)量值的最后一位估讀數(shù)在作圖時(shí)又一次估計(jì)會(huì)造成偶然誤差。探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)四、注意事項(xiàng)1.同一實(shí)驗(yàn)中的兩只測(cè)力計(jì)的選取方法是將兩只測(cè)力計(jì)鉤好后對(duì)拉,若兩只測(cè)力計(jì)在拉的過程中讀數(shù)相同,則可選,若不同,應(yīng)另選,直到兩只測(cè)力計(jì)的讀數(shù)相同;使用時(shí)測(cè)力計(jì)與板面平行。2.在滿足合力不超過測(cè)力計(jì)量程及橡皮筋形變不超過彈性限度的條件下,應(yīng)使拉力盡量大一些,以減小誤差。3.畫力的圖示時(shí),應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度,盡量使圖畫得大一些,但也不要因太大而畫出紙外。要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖
5、法作圖。4.在同一次實(shí)驗(yàn)中,結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同。5.由作圖法得到的F和實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的F不可能完全重合,但在誤差允許范圍內(nèi)可認(rèn)為是F和F相等即可。探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)類型一、實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)【例1】 (1)在做“互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋的一端固定在木板上,用兩個(gè)測(cè)力計(jì)把橡皮筋的另一端拉到某一確定的O點(diǎn),以下操作中錯(cuò)誤的是()A.同一次實(shí)驗(yàn)中,O點(diǎn)位置允許變動(dòng)B.實(shí)驗(yàn)中,只記錄測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和O點(diǎn)的位置C.實(shí)驗(yàn)中,把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)兩個(gè)測(cè)力計(jì)之間的夾角必須取90D.實(shí)驗(yàn)中,要始終將其中一個(gè)測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程,然后調(diào)節(jié)另一測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向,把橡皮筋另一
6、端拉到O點(diǎn)探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)(2)如圖是甲、乙兩位同學(xué)在做“互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,若用F表示兩個(gè)分力F1、F2的合力,用F表示F1和F2的等效力,則可以判斷(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是尊重事實(shí)的。探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)解析:(1)由合力的定義可知,只有兩次都把橡皮筋拉到同一個(gè)位置(O點(diǎn)),實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的力才是合力,A說法是錯(cuò)誤的;實(shí)驗(yàn)中,除了要記錄測(cè)力計(jì)的讀數(shù)、O點(diǎn)的位置以外,還要記錄兩個(gè)分力的方向(即拉繩子的方向),B說法是錯(cuò)誤的;兩個(gè)測(cè)力計(jì)之間的夾角實(shí)際上就是兩個(gè)分力的夾角,這個(gè)夾角并非一定取90,理論上是任意的,C說法也是錯(cuò)誤的;實(shí)驗(yàn)中如果始終
7、將其中一個(gè)測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程,則在調(diào)節(jié)另一個(gè)測(cè)力計(jì)時(shí)很容易使得另一個(gè)測(cè)力計(jì)超過其量程,這是不允許的,D說法也是錯(cuò)誤的。(2)由題設(shè)可知,F為F1和F2的合力,是由平行四邊形定則所得,而F是F1和F2的等效力,即用一只測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)的拉力,顯然F的方向應(yīng)在細(xì)繩的方向上,即F的方向與細(xì)繩在同一直線上,故甲同學(xué)是尊重事實(shí)的。答案:(1)ABCD(2)甲探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)規(guī)律方法第(2)問解答的焦點(diǎn)在F的方向的確定上。兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都有誤差,這是正常的,但乙同學(xué)很明顯在F的方向的確定上違背了實(shí)驗(yàn)的要求,作圖是錯(cuò)誤的。探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)類型二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理【例2】將橡皮筋的
8、一端固定在A點(diǎn),另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度為0.1N的測(cè)力計(jì)。沿著兩個(gè)不同的方向拉測(cè)力計(jì),當(dāng)橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí),兩根細(xì)繩相互垂直,如圖所示。這時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出。(1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為N和N。探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)(2)在本題的虛線方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力。探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)解析:(1)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別是4.0N、2.5N。(2)如圖所示。根據(jù)測(cè)量結(jié)果,每小格代表0.5N,將保證力的圖示較準(zhǔn)確,若每小格代表1N,則2.5N的力的表示容易造成誤差,在確定合力大小時(shí),容易造成較大誤差。力的圖示應(yīng)有
9、刻度,有箭頭。答案:(1)4.02.5(2)如解析圖所示探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)規(guī)律方法本題重點(diǎn)考查測(cè)力計(jì)的讀數(shù),力的圖示,平行四邊形定則。通過本題可考查出學(xué)生在力學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的基本實(shí)驗(yàn)素質(zhì):能否按實(shí)驗(yàn)要求準(zhǔn)確讀數(shù);能否按圖示實(shí)驗(yàn)操作要求準(zhǔn)確作出力的圖示合理選取標(biāo)度,再利用平行四邊形定則準(zhǔn)確畫出合力。探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)121.(多選)用平木板、細(xì)繩套、橡皮條、測(cè)力計(jì)等做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn),為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行,且盡量減小誤差,你認(rèn)為下列說法或做法能夠達(dá)到上述目的的是()A.使用測(cè)力計(jì)前應(yīng)將測(cè)力計(jì)水平放置,然后檢查并矯正零點(diǎn)B.用測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí),拉力應(yīng)沿彈簧的軸線,且與水平
10、木板平行C.兩細(xì)繩套必須等長(zhǎng)D.用測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí),拉力應(yīng)適當(dāng)大些,但不能超過量程E.同一次實(shí)驗(yàn)兩次拉細(xì)繩套須使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置解析:測(cè)力計(jì)應(yīng)與水平放置的木板平行拉細(xì)繩套,且施力前指針指零,A、B正確;兩細(xì)繩套是記錄拉力方向用的,不必要求等長(zhǎng),C錯(cuò)誤;為了減小誤差要求拉力適當(dāng)大些,但不能超過量程,D正確;本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了等效的原理,即拉力效果相同,E正確。答案:ABDE探究突破典例剖析隨堂檢測(cè)122.做“互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)時(shí),兩個(gè)測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮筋使之伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí)需記下,描下,讀出;再用一個(gè)測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮筋拉長(zhǎng),使結(jié)點(diǎn)到達(dá),描下,讀出。答案:O點(diǎn)位置兩繩的方向兩測(cè)力計(jì)的讀數(shù)O點(diǎn)的位置繩的方向測(cè)力計(jì)的讀數(shù)