高中物理 实验二 验证力的平行四边形定则教学设计 新人教版必修1.docx

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高中物理实验二验证力的平行四边形定则教学设计新人教版必修1

广东省佛山市第三中学高中物理实验二验证力的平行四边形定则教学设计新人教版必修1

1.基本测量工具和测量数据

1基本测量工具及其使用

①弹簧秤测两个分力的大小和等效合力的大小②量角器测量由平行四边形定则作图得到的合力F与用一个弹簧秤直接拉出的合力F′的夹角θ③刻度尺（或者绘图三角板）则是作力的方向时画线和用一定比例长度表示力的大小

使用弹簧秤应注意：

①使用前要先调到零点，再用标准砝码检查示值是否准确，如不准，可以旋转卡在弹簧圈的三角形钢片来改变弹簧的工作圈数，对于示值偏大的，应把三角片向上拧几圈，减少弹簧的工作圈数，增大劲度系数；对于示值偏小的则采取相反措施。

②使用时弹簧的伸长方向和所测拉力方向要一致。

③弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生磨擦。

（2）测量数据的有效数字。

①J2104型测力计，其刻度是“0-5牛”，分度值0.1牛，在任意点的示值误差都不大于0.05牛，因此测量数据的有效数字末位就在精度的同一位，只准确到0.1牛即可，若无估读，则在百分位上补“0”表示测量的准确度。

在实际应用中，还存在分度值为0.2牛的条形测力计，使用估读时可以将每1分度分为2等分，若指针超过1等分即超过半格就算1个分度值0.2牛，小于1等分即未超过半格就舍去，这样的示值误差也不大于0.05牛，测量数据的有效数字末位就在精度的同一位，若无估读仍不需在百分位补“0”。

②量角器的测量角度值准确到1°即可，由实验经验得知：

在两个分力都不小于2牛、分力夹角不大于90°的条件下，用作图得到的合力F跟实测结果F′比较，在方向上相差一般不超过5°，无估读时在有效数字末位补“0”

2．实验条例与点拨

[实验目的]

验证平行四边形定则

[实验器材]

1方木板一块②测力计两个③细绳两段④橡皮条一段⑤白纸⑥铅笔⑦刻度尺⑧量角器⑨图钉

点拨：

测力计可以只用一个，分别测出两个分力，虽然操作较麻烦，但可避免两个测力计的不一致性带来的误差。

[实验原理]

利用测力计测力作矢量图验证力的平行四边形定则。

[实验步骤]

（1）把橡皮条的一端固定在板上的A点。

（2）用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点（如图2-1）

点拨：

经验得知两个分力F1、F2间夹角θ越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大，所以实验中不要把θ角取得太大，一般不大于90°为最佳。

橡皮条、细绳、测力计应在同一平面内，测力计的挂钩应避免与纸面磨擦。

（3）用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个测力计的读数。

点拨：

拉橡皮条的细线要长些，标记每条细线方向的方定是使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些。

（4）在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。

点拨：

作图要用尖铅笔，图的比例要尽量大些，要用严格的几何方定作出平行四边形，图旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小和方向。

（5）只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F′的图示，比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同。

（6）改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。

点拨：

改变分力大小和夹角再做两次时，每次都把橡皮条的结点拉到O点，为了直观地看出分力可能大于合力，可以使其中一次两个分力的夹角大于120°。

[实验记录]

项目

次数

分力F1（牛）

分力F2（牛）

用平行四边形定则作图量出合力F

用一个测力计直接测出F1、F2的合力F′

F′与F的夹角θ（度）

1

2.0

2

3

点拨

（1）：

实验中根据记录两个分力F1、F2的夹角a和对应的一个弹簧秤测出的实际合力F′描点作图象，如图2-2所示，则由图象可求出这个弹簧秤的实际拉力的值域和对应分力的值域。

对（甲）图，由|F1-F2|=2牛，F1+F2=10牛，得F′∈[2牛，10牛]F1（或F2）∈[4牛，6牛]；

对（乙）图由|F1-F2|=2，F+F22=102得F′∈[2牛，14牛]，F1（或F2）∈[6牛，8牛]。

点拨

（2）：

互成角度两个力的合力的变化，看橡皮条结点O的位置变化，而在每次实验中橡皮条结点的位置是不能改变的。

点拨（3）：

综上所述，本实验误差主要来源有：

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小。

②结点O的位置和两个测力计的方向画得不准，造成作图的误差。

③两个分力的起始夹角a太大，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a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。

实验中易混淆的是：

量角器测量的F′与F的偏角θ与不需测量的F1与F2的夹角a。

易错的是：

由作图法得到的合力F和单个测力计测量的实际合力F′错乱。

易忘的是：

忘记检查测力计的零点，忘了记下用一个弹簧秤测量的实际合力F′的大小和方向。

[实验结论]

用平行四边形定则作图量出两个分力F1、F2的合力F与用一个测力计直接测出的合力F′，在误差范围内是相等的。

3．实验变通

变通

（1）：

在验证两个互成角度的共点力合成遵从平行四边形定则的实验中，只用一个测力计，其他的器材不变，请叙述实验步骤和方法。

变通

（2）：

不用弹簧秤，只用三条相同的橡皮条、四个图钉、一把直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板也可以验证平行四边形定则、其步骤、方法如下：

①将三条橡皮的一端都拴在一个图钉O上，将这三条橡皮的另一端分别再拴一个图钉A、B、C，注意此时四个图钉均未固定在板上，如图2-3。

②用刻度尺测出橡皮条的自由长度L0，注意从图钉脚之间测起。

③将拴有橡皮的图钉A、B适当张开钉在木板上，拉第三根橡皮C，即使三条橡皮互成角度拉伸，待节点处的图钉O静止时，钉下C图钉，并记录图钉O的位置（注意此时O图钉不能钉）记录图钉A、B、C的位置，（此时图钉有孔，不需铅笔）

④测出这三条橡皮的长度L1、L2、L3，分别算出它们的伸长量X1=L1-L0，X2=L2-L0，X3=L3-L0。

⑤将X1、X2、X3按一定比例图示出来，以X1、X2为邻边作平行四边形，求出其对角线OC′，比较OC′与OC的长度（即X3的长度）相等，且在一条直线上，则达到目的，若OC′与OC有一微小夹角θ，则有误差（图2-3所示）。

本实验是根据图钉O受到三个平面共点力而静止，任意两个力的合力与第三个力大小相等方向相反的原理。

4．练习

（1）在《互成角度的两个共点力的合成》实验中，用A、B两只弹簧秤把结点拉到某一位置O，这时两绳套AO、BO的夹角∠AOB<90°，如图2-4所示，现改变弹簧秤A的拉力方向而不改变拉力大小，使a角减小，那么要使结点仍被拉到O点就应调整弹簧秤B的拉力大小及β角，则下列调整方法可行的是[]

A.增大弹簧秤B的拉力的同时增大β角

B．增大弹簧秤B的拉力的同时保持β角不变

C．保持B的拉力大小不变，增大β角

D．增大B的拉力的同时减小β角

（2）在互成角度的两个力的合成实验中，某同学用长钉代替图钉固定橡皮条于A点，操作时，一个测力计向上仰角为a，另一个测力计向下倾角为β，而只用一个测力计拉结点至O点时，测力计保持水平，如图2-5所示，根据实验数据画出了图2-6，则下列说定正确的是[]

A．图2-6中标出的F1、F2和F、F′四个力，其中F′不是由测力计直接测量的。

B．图2-6中F1偏大，F2偏小C．图2-6中F1、F2均偏大

D．由作图得到的合力大于由一个测力计直接测量的合力

（3）在两个共点力的合成实验中，在两个测力计F1、F2拉力作用下，橡皮条结点在O点，现只保持一个测力计的方向不变时（设只保持分力F2的方向不变），改变另一个分力F1的大小和方向，使结点回到原位置O点，则F1和F2的大小和方向关系如何？

第

（1）课时

课题：

书法---写字基本知识

课型：

新授课

教学目标：

1、初步掌握书写的姿势，了解钢笔书写的特点。

2、了解我国书法发展的历史。

3、掌握基本笔画的书写特点。

重点：

基本笔画的书写。

难点：

运笔的技法。

教学过程：

一、了解书法的发展史及字体的分类：

1、介绍我国书法的发展的历史。

2、介绍基本书体：

颜、柳、赵、欧体，分类出示范本，边欣赏边讲解。

二、讲解书写的基本知识和要求：

1、书写姿势：

做到“三个一”：

一拳、一尺、一寸（师及时指正）

2、了解钢笔的性能：

笔头富有弹性；选择出水顺畅的钢笔；及时地清洗钢笔；选择易溶解的钢笔墨水，一般要固定使用，不能参合使用。

换用墨水时，要清洗干净；不能将钢笔摔到地上，以免笔头折断。

三、基本笔画书写

1、基本笔画包括：

横、撇、竖、捺、点等。

2、教师边书写边讲解。

3、学生练习，教师指导。

（姿势正确）4、运笔的技法：

起笔按，后稍提笔，在运笔的过程中要求做到平稳、流畅，末尾处回锋收笔或轻轻提笔，一个笔画的书写要求一气呵成。

在运笔中靠指力的轻重达到笔画粗细变化的效果，以求字的美观、大气。

5、学生练习，教师指导。

（发现问题及时指正）

四、作业：

完成一张基本笔画的练习。

板书设计：

写字基本知识、一拳、一尺、一寸

我的思考：

通过导入让学生了解我国悠久的历史文化，激发学生学习兴趣。

这是书写的起步，让学生了解书写工具及保养的基本常识。

基本笔画书写是整个字书写的基础，必须认真书写。

课后反思：

学生书写的姿势还有待进一步提高，要加强训练，基本笔画也要加强训练。

总第

（2）课时

课题：

书写练习1

课型：

新授课

教学目标：

1、教会学生正确书写“杏花春雨江南”6个字。

2、使学生理解“杏花春雨江南”的意思，并用钢笔写出符合要求的的字。

重点：

正确书写6个字。

难点：

注意字的结构和笔画的书写。

教学过程：

一、小结课堂内容，评价上次作业。

二、讲解新课：

1、检查学生书写姿势和执笔动作（要求做到“三个一”）。

2、书写方法是：

写一个字看一眼黑板。

（老师读，学生读，加深理解。

）3、书写教学“杏花春雨江南”6个字。

杏：

上大下小，上面要写得大，大在哪里？

（大在撇捺）写的时候撇捺要舒展，象燕子张开的翅膀；下面的“口”要写得小，左右两竖要内斜，稍扁；“木”的竖写在竖中线上。

花：

也是上下结构，草字头两竖要内斜；下面单人旁起笔对准上面的左竖，竖弯钩起笔对准上面的右竖；竖弯钩要舒展，（用红笔描竖弯钩，并在旁边书写一个大的竖弯钩）要求弯处圆转，不能僵硬（书写僵硬的竖弯钩，并在旁边打×）。

春：

上部三横都是短横，收笔处不要顿；撇画最长，捺画从哪里起笔？

从第三横下面起笔，不能碰到撇；下面“日”的两竖要竖直，不能斜。

雨：

旁边两竖要内斜，上横短，中竖写在竖中线上；从下面看，哪一笔最低？

钩最低，中竖最短；四个点都是斜点。

江：

左右结构，左窄右宽左边三点水第二点略向外展；右边“工”字上横是短横，下横是长横；中竖略斜。

南：

上横短；下边两竖内斜；框架中两横都是短的，中间一竖悬针；三个竖画左、中差不多长，右竖钩最低；横折钩要写出弯势。

4、学生练习，教师巡回指导。

三、讲评：

收上学生的作业，进行批改和评比，对写得好的进行表扬，并加盖☆符号章，然后贴在展示板上，向学生展示。

板书设计：

书写练习1、杏花春雨江南

我的思考：

进一步加强写字姿势训练，这是根本。

在了解字结构的基础上更好的把握每个字的书写。