学生实验优秀教学设计

一、学习目标：

1、掌握探究平行四边形定则的方法。二、知识归纳：

【实验目的】

1．学会用弹簧测力计和细线测出力的大小与方向．

2．运用力的图示法探究互成角度的两个共点力合成时遵循平行四边形定则．

【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________，所以力F′就是这两个力F1和F2的 ，作出力F′的 ．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 ，若相同，则说明互成角度两个力合成时遵循______ ________．

【实验器材】

方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、________、细绳套(两个)、________、________、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，橡皮条的另一端拴一短绳，细绳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，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图1所示，记录 ，用铅笔描下 及 的方向．

3．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．

4．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 ，F1和F2之间的对角线即为合力F的图示．

5．用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出 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的大小和方向是否相同．

7. 改变F1、F2的大小和夹角，重复做两次实验，得出结论。

【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，这样得到的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 （填大、小或相等）．

2．结点O的 和两个测力计的 画得不准，造成作图的误差．在同一次实验中，橡皮条伸长时的结点位置要相同．

3．两个分力的夹角α ，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．两拉力F1和F2夹角不宜过小，作力的图示，标度要 ．

5．使用弹簧秤前，应先 ，使用时不能超过量程，拉弹簧秤时，应使弹簧秤与木板 ．被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向 ，拉动弹簧时不可[来源:学科网ZXXK]

与外壳 ．

三、例题讨论

例1、“探究力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳．图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图．

(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)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：________.(选填“变”或“不变”)．

(3)本实验采用的科学方法是(

) 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2、某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时的主要步骤是：

A．在桌上平放一块方木板，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一短细绳，细绳的另一端系上两个细绳套；

C．用两个弹簧测力计分别钩住两个绳套，互成角度地拉橡皮条的同一结点，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；

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．只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳套的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；

F．比较F′与F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．

上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是________和________；

(2)遗漏的内容分别是___________________

_____________；

________________

_________．

例3、(2011·徐州市第三次调研测试)小明同学在学完力的合成与分解后，想在家里做“验证力的平行四边形定则”的实验．他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计，按如下步骤进行实验．

A．在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的