第5节　实验：验证力的平行四边形定则

课件51张PPT。第5节　实验：验证力的平行四边形定则 探究弹力与弹簧伸长的关系一、验证力的平行四边形定则 1．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． 2．实验原理 等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是 ，所以这一个力F′就是两个力F1和F2的合力，作出F′的图示，再根据 作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和F′的大小和方向是否都相同．让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点平行四边形定则3．实验器材 方木板，白纸，弹簧秤(两只)， ，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)． 4．实验步骤 (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A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．橡皮条(3)用两只弹簧秤分别钩住细绳套， 互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸 长到某一位置O，如图所示，记录 ，用铅笔描下 及此时两 ． (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 用刻度尺作平行四边形，过 画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示．两弹簧秤的读数O点的位置细绳的方向F1和F2为邻边O点(5)只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下 和 ，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力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在大小和方向上是否相同． (7)改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次．弹簧秤的读数细绳的方向二、探究弹力和弹簧伸长的关系 1．实验目的 知道弹力与弹簧伸长的定量关系，学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据． 2．实验原理 弹簧受力会发生形变，形变的大小与受到的外力有关，沿弹簧的方向拉弹簧，当形变稳定时，弹簧产生的弹力与使它发生形变的拉力在数值上是 ，用悬挂法测量弹簧的弹力，运用的正是弹簧的弹力与挂在弹簧下面的砝码的重力 ．弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由 进行计算．这样就可以研究弹簧的弹力和弹簧伸长量之间的定量关系．相等的相等拉长后的长度减去弹簧原来的长度3．实验器材 弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干、 ． 4．实验步骤 (1)将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧 ，即原长． (2)如图所示，将已知质量的钩码 挂在弹簧的下端，在平衡时测量 并计算 ， 填写在记录表格里.坐标纸自然伸长状态时的长度l0弹簧的总长钩码的重力(3)改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次． (4)以弹力F(大小等于 )为纵坐标，以 为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．所挂钩码的重力弹簧的伸长量x(5)以 为自变量，写出曲线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数． (6)得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．弹簧的伸长量题型一：对操作步骤和实验注意事项的考查 例1 (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，用两个弹簧测力计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，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，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，两弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力的大小 (2)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是(　　) A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度 B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C．用直尺测 ... ...