第三章實驗:探究求合力的方法_第2頁
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文檔簡介

1、.實驗:探究求合力的方法知識內(nèi)容探究求合力的方法考試屬性課時要求1.理解探究實驗的原理,認識“等效替代方法,知道實驗步驟及操作要點,會作出力的圖示. 2.通過探究,知道分力與合力之間的關(guān)系所遵循的規(guī)那么. 3.知道誤差產(chǎn)生的主要原因.一、實驗儀器方木板、白紙、彈簧測力計兩只、橡皮條、細繩套兩個、三角板、刻度尺、圖釘假設(shè)干、鉛筆.二、實驗原理1.合力F確實定:一個力F的作用效果與兩個共點力F1與F2共同作用的效果都是把橡皮條拉伸到某點,那么F為F1和F2的合力.2.合力理論值F確實定:根據(jù)平行四邊形定那么作出F1和F2的合力F的圖示.3.平行四邊形定那么的驗證:在實驗誤差允許的范圍內(nèi),比較F和F

2、是否大小相等、方向一樣.三、實驗步驟1.在方木板上用圖釘固定一張白紙,如圖1甲所示,用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上A點,在橡皮條的另一端拴上兩個細繩套.圖12.用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細繩套,互成角度地拉橡皮條將結(jié)點拉到某位置O,用鉛筆描下結(jié)點的位置、細繩的方向,并記錄兩彈簧測力計的讀數(shù).3.如圖乙所示,按適當?shù)谋壤鞒鰞蓚€彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,利用刻度尺和三角板,以F1、F2為鄰邊畫出平行四邊形,并畫出對角線F.4.用一個彈簧測力計把橡皮條拉到同一位置O,記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向,并用同樣的比例作出這個力F的圖示.5.比較F與F的大小和方向,看它們在實驗誤差允許范圍

3、內(nèi)是否一樣,從而驗證平行四邊形定那么.四、本卷須知1.結(jié)點1定位O點時要力求準確;2同一次實驗中橡皮條拉長后的O點必須保持位置不變.2.拉力1用彈簧測力計測拉力時要使拉力沿彈簧測力計軸線方向;2應(yīng)使橡皮條、彈簧測力計和細繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi);3兩個分力F1、F2間的夾角不要太大或太小.3.作圖1在同一次實驗中,選定的比例要一樣;2嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形,求出合力.五、誤差分析1.彈簧測力計使用前沒調(diào)零會造成誤差.2.使用中,彈簧測力計的彈簧和外殼之間、指針和外殼之間或彈簧測力計的外殼和紙面之間有摩擦力存在會造成誤差.3.兩次測量拉力時,橡皮條的結(jié)點沒有拉到同一點

4、會造成偶爾誤差.4.兩個分力的夾角太小或太大以及F1、F2數(shù)值太小,應(yīng)用平行四邊形定那么作圖時,都會造成偶爾誤差.一、實驗原理及步驟例1做“探究求合力的方法的實驗時:1除已有的器材方木板、白紙、彈簧測力計、細繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆外,還必須有_和_.2在做上述實驗時,在程度放置的木板上用圖釘固定一張白紙,把橡皮條的一端固定在板上,另一端結(jié)兩個細繩套,通過細繩用兩個互成角度的彈簧測力計拉橡皮條,使結(jié)點移到某一位置O,此時需記下:_;_;_.然后用一個彈簧測力計把橡皮條拉長,使結(jié)點到達_,再記下_.圖23在某次實驗中,某同學(xué)的實驗結(jié)果如圖2所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩結(jié)點的位

5、置.圖中_是力F1與F2的合力的理論值;_是力F1與F2的合力的實驗值.通過把_和_進展比較,驗證平行四邊形定那么.答案1三角板橡皮條2O點位置細繩所指方向相應(yīng)彈簧測力計讀數(shù)同一位置O點彈簧測力計讀數(shù)和細繩方向3FFFF二、實驗數(shù)據(jù)處理例2將橡皮條的一端固定在A點,另一端拴上兩根細繩,每根細繩分別連著一個量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計.沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計.當橡皮條的活動端拉到O點時,兩根細繩互相垂直,如圖3甲所示.這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出.圖31由圖可讀出兩個互相垂直的拉力的大小分別為_N和_N.2在圖乙的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力.答案

6、14.002.502見解析圖解析由題圖可知,豎直方向的彈簧測力計的讀數(shù)為2.50 N,程度向右的彈簧測力計的讀數(shù)為4.00 N.因為讀數(shù)2.50 N、4.00 N均是0.50 N的整數(shù)倍,所以選方格紙中一個小方格的邊長表示0.50 N,應(yīng)用平行四邊形定那么,即可畫出兩個力以及它們的合力,如下圖.三、實驗本卷須知及誤差分析例3在探究求合力的方法時,先將橡皮條的一端固定在程度木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細繩.實驗時,需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細繩用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧測力計通過細繩拉橡皮條.1實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中,以下說法正確的選項是_.A.將橡皮

7、條拉伸一樣長度即可B.將橡皮條沿一樣方向拉到不同長度C.將彈簧測力計都拉伸到一樣刻度D.將橡皮條和繩的結(jié)點拉到一樣位置2同學(xué)們在操作過程中有如下討論,其中對減小實驗誤差有益的說法是_.A.兩細繩必須等長B.彈簧測力計、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C.用兩彈簧測力計同時拉細繩時兩彈簧測力計示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D.拉橡皮條的細繩要短些,標記同一細繩方向的兩點要近些答案1D2B解析1該實驗的關(guān)鍵是等效替代,應(yīng)選D.1.實驗原理及步驟某同學(xué)做“探究求合力的方法實驗時,主要步驟有:A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一

8、端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套;C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點到達某一位置O,記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定那么求出合力F;E.只用一只彈簧測力計,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這個力F的圖示;F.比較F和F的大小和方向,看它們是否一樣,得出結(jié)論.上述步驟中:1有重要遺漏的步驟的序號是_和_;2遺漏的內(nèi)容分別是_和_.答案1CE2C中應(yīng)加上“記下兩條細繩的方向E中應(yīng)說明“把橡皮條的結(jié)點拉到同一位

9、置O解析1根據(jù)“探究求合力的方法實驗的操作規(guī)程可知,有重要遺漏的步驟的序號是C、E.2在C中未記下兩條細繩的方向,E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O.2.實驗原理及誤差分析在做“探究求合力的方法實驗時,1除已有的器材方木板、白紙、細繩套、刻度尺、三角板、圖釘和鉛筆外,還必須有_和_.2要使每次合力與分力產(chǎn)生一樣的效果,必須A.每次將橡皮條拉到同樣的位置B.每次把橡皮條拉直C.每次準確讀出彈簧測力計的示數(shù)D.每次記準細繩的方向3下面的措施中,不利于減小誤差和進步實驗的精度的是A.橡皮條彈性要好,拉力要適當大些B.兩個分力F1、F2間的夾角要盡可能大C.拉橡皮條時,橡皮條、細繩和彈簧測力計

10、應(yīng)平行貼近木板D.拉橡皮條的細繩要細長,描出細繩拉力方向時,要在細繩正下方,稍遠的間隔 描點答案1橡皮條彈簧測力計2A3B1在探究求合力的方法的實驗中,用一只彈簧測力計拉橡皮條時要和用兩只彈簧測力計拉時結(jié)點的位置重合,這樣操作主要采用的科學(xué)方法是A控制變量的方法B等效替代的方法C理論推導(dǎo)的方法D理想實驗的方法答案B解析本實驗中兩個拉力的作用效果和一個拉力的作用效果一樣,采用的科學(xué)方法是等效替代法22019溫州市九校上學(xué)期期末在“探究求合力的方法的實驗中圖11該實驗中某彈簧測力計顯示的讀數(shù)如圖1所示,其大小是_N.2實驗中,在用兩個彈簧測力計成一定角度拉橡皮條時,必須記錄的有_A兩細繩的方向 B

11、橡皮條的原長C兩彈簧測力計的示數(shù) D結(jié)點O的位置答案14.22ACD32019寧波市第一學(xué)期期末如圖2所示,某同學(xué)利用重物和彈簧測力計等實驗裝置做“探究求合力的方法實驗彈簧測力計B掛于豎直木板上的固定的C處圖2第一步:用細線掛一重物M,彈簧測力計掛鉤拉著兩繩套,用一只手持彈簧測力計A拉結(jié)點O,分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)FA和FB,并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向第二步:用一個彈簧測力計測出重物M重力的大小計作F.1本實驗中的彈簧測力計示數(shù)的單位為N,圖中B的示數(shù)為_N.2利用力的圖示來探究求合力的方法時,應(yīng)過O點作出_填“豎直向上或“豎直向下的F來表示A和B兩彈簧測力計的

12、合力答案13.452豎直向上解析1彈簧測力計的分度值為0.1 N,讀數(shù)時要求估讀到分度值的下一位,所以題圖中B的示數(shù)為3.45 N;2以結(jié)點O為研究對象進展受力分析,受A和B兩彈簧測力計的拉力和M的拉力,所以A和B兩彈簧測力計的合力與M的重力大小相等,方向相反,故利用力的圖示來探究求合力的方法時,應(yīng)過O點作出豎直向上的F來表示A和B兩彈簧測力計的合力4某探究小組做“驗證力的平行四邊形定那么實驗,將畫有坐標軸橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1 mm的紙貼在程度桌面上,如圖3a所示將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點位于圖示部分之外,另一端P位于y軸上的A點時,橡皮筋處于原長1用一只測力計將橡皮

13、筋的P端沿y軸從A點拉至坐標原點O,此時拉力F的大小可由測力計讀出測力計的示數(shù)如圖b所示,F(xiàn)的大小為_N.2撤去1中的拉力,橡皮筋P端回到A點;現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋,再次將P端拉至O點此時觀察到兩個拉力分別沿圖a中兩條虛線所示的方向,由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F14.2 N和F25.6 N.用5 mm長度的線段表示1 N的力,以O(shè)為作用點,在圖a中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定那么畫出它們的合力F合;圖3F合的大小為_N,F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_假設(shè)F合與拉力F的大小及方向的偏向均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi),那么該實驗驗證了力的平行四邊形定那么答案14.0

14、 N2見解析圖 4.00.05解析1由題圖b可知,F(xiàn)的大小為4.0 N2畫出力F1、F2的圖示,如下圖用刻度尺量出F合的線段長約為20 mm,所以F合大小為4.0 N,F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為tan 0.05.5小明通過實驗探究求合力的方法:1實驗所用的一只彈簧測力計如圖4甲所示,在用它測力前應(yīng)對它進展的操作是_圖42在測出F1、F2和對應(yīng)的合力F后,他在紙上畫出了F1、F2的圖示,如圖乙所示請你幫助他在圖中畫出合力F的圖示測得F4.9 N,圖中a、b為記錄F方向的兩點3小明用虛線把F的箭頭末端分別與F1、F2的箭頭末端連接起來;觀察圖形后,他覺得所畫的圖形很像平行四邊形至此,為正確得出求合力的一般方法,你認為小明接下來應(yīng)該做些什么?寫出兩點即可_._.答案1調(diào)零2見解析圖3驗證該圖形根

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