教科版（2019）必修 第一册第三章 相互作用 实验3 验证力的平行四边形定则 课件（共20张PPT）

(共20张PPT)
第二章　力
实验三　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】
使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果相同，就是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以F′就是F1、F2的合力，作出F′的图示．再根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F的图示，比较F和F′的大小和方向是否相同．
【实验器材】
方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干)．
【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．
3．用两个弹簧测力计分别勾住细绳套，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．
4．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细线方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的读数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．
5．只用一个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，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这个弹簧测力计的拉力F′的图示．
6．比较力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同．
7．改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次．
【数据处理】
1．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳的方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的读数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．
2．用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这个弹簧测力计的拉力F′的图示．
3．比较F′和平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同．
【误差分析】
产生原因 减小方法
偶然
误差 读数 正视、平视弹簧测力计的刻度
作图 (1)两分力夹角在60°～120°之间
(2)弹簧测力计的读数尽量大些
【注意事项】
1．弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)．还需用钩码检查是否存在示值误差，若存在，应加以校正．
2．被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦．
3．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同．
4．在具体实验时，两分力间夹角不宜过大，也不宜过小，以60°～120°之间为宜．
5．读数时应正视、平视刻度．
6．使用弹簧测力计测力时，读数应尽量大些，但不能超出它的测量范围．
(多选)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(如图所示)．实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，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，其中正确的是(　　)
一、实验操作及注意事项
A．两根细绳必须等长
B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
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
D．用两个弹簧测力计拉绳套时，两测力计示数要保持相同
解析：在本实验中细绳只记录作用力的方向，两绳不必等长；实验中两次拉伸橡皮条时，应要求两次的作用效果完全相同，即橡皮条被拉伸的方向、长度相同，实验时弹簧测力计应与木板平面平行，因此选项B、C正确，选项A错误；两测力计拉绳套时，两力的大小可以不同，但不宜太小，选项D错误．
答案：BC
在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸，图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计．
(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：
用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝_________N/m.
二、实验数据处理
弹力F/N 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
伸长量x/(×10－2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42
答案：(1)55(±2均可)　(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02均可)　画法见解析　(3)3.3(±0.2均可)
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