实验:验证平行四边形定则
第3章7实验:验证力的平行四边形定则
相互作用
7 实验:验证力的平行四 边形定则
一、实验目的 1.练习用作图法求两个力的合力. 2.练习使用弹簧测力计. 3.验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则.
二、实验原理 1.若用一个力 F′或两个力 F1 和 F2 共同作用都能把 橡皮条沿某一方向拉至相同长度,即力 F′与 F1、F2 的共 同作用效果相同,那么 F′为 F1、F2 的合力. 2.用弹簧测力计分别测出 F′和 F1、F2 的大小,并 记下它们的方向,作出 F′和 F1、F2 的图示,以 F1、F2 的图示为邻边作平行四边形,其对角线即为用平行四边 形定则求得的 F1、F2 的合力 F.
用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度 地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置, 如图所示.请将以下的实验操作和处理补充完整: ①用铅笔描下结点位置,记为 O; ②记录两个弹簧测力计的示数 F1 和 F2,沿每条细绳 (套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点 连成线;
③只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结 点仍拉到位置 O,记录测力计的示数 F3,___________; ④按照力的图示要求,作出拉力 F1、F2、F3; ⑤根据力的平行四边形定则作出 F1 和 F2 的合力 F; ⑥比较________的一致程度, 若有较大差异, 对其原 因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验.
5. 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 只弹簧测力计的拉力 F′的图示. 6.作图对比 (1)理论值:在白纸上按比例从 O 点开始作出两个弹 簧测力计同时拉橡皮条时拉力 F1 和 F2 的图示,利用刻度 尺和三角板根据平行四边形定则求出合力 F(如图所示).
高中物理实验03 验证力的平行四边形定则(解析版)
实验三验证力的平行四边形定则(解析版)1.实验原理等效思想:互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F'产生相同的作用效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F'在实验误差允许范围内是否相同。
2.实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳及细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(多个)、铅笔。
3.实验步骤(1)仪器安装①用图钉把白纸钉在水平放置的方木板上。
②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,如图所示,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
(2)测量与记录①用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O。
记录两弹簧测力计的读数F1、F2,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。
②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F'和细绳的方向。
(3)换白纸,改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验。
4.数据分析(1)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳的方向画直线,按选定的标度作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板以F1和F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即合力F的图示。
(2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中弹簧测力计的拉力F'的图示。
(3)比较F与F'是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则。
5.注意事项(1)位置不变:在同一次实验中,橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
(2)角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°~100°为宜。
(3)尽量减少误差①在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些。
②细绳应适当长一些,便于确定力的方向。
(4)统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些。
实验验证力的平行四边形法则
课题:验证力的平行四边形定则班级___________姓名_______________【实验目的】验证力的平行四边形定则.【实验原理】一个力F′的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果相同(都是把橡皮条在某一方向拉伸一定长度),所以F′为F1和F2的合力. 作出F′的图示,再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示,比较F′与F是否在实验误差允许范围内大小相等,方向相同.【实验器材】方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个).【实验步骤】(1) 用图钉把白纸钉在方木板上.(2) 把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在A点(如上图所示)橡皮条的另一端拴上两个绳套.(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. 用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数. 注意在使用弹簧秤的时候,要使它的弹簧与木板平面平行.(4) 用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作这两只弹簧秤的拉力F1和F2图示,以F1和F2为邻边,利用刻度尺和三角板作平行四边形,过O 点画平行四边形的对角线,即为合力F的图示.(5) 只用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O.记下弹簧秤的示数和细绳的方向,过O点按同一标度作出这个力F′的图示.(6) 比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向,看它们是否在实验误差允许范围内相等.(7) 改变两个分力F1和F2的大小和夹角,再重复做两次实验.【注意事项】(1) 使用弹簧秤前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要设法调整指针,使之指在零刻度处. 再将两个弹簧秤的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同方可使用.(2) 实验中的两只细绳套不要太短.(3) 在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.(4) 在使用弹簧秤施拉力时,拉力应沿弹簧秤的轴线方向. 弹簧秤中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内. 要防止弹簧秤卡壳,防止弹簧秤或橡皮条与纸面有摩擦.(5) 在同一实验中,画力的图示选定的标度要相同. 并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.【巩固提高】( )1.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,利用坐标纸记下了橡皮绳的结点位置O 以及两只弹簧秤拉力的大小和方向,如右图所示,试在图中作出无实验误差情况下橡皮绳此时的拉力图示,并用F 3表示该力。
验证力的平行四边形定则
验证力的平行四边形定则一、实验目的:验证平行四边形定则二、实验器材:方木板一块,测力计两个,细绳两段,橡皮条一段,白纸,铅笔,刻度尺,量角器,图钉。
三、实验原理:此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使橡皮条在某一方向伸长一定的长度),看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。
四、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);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;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;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。
五、注意事项:1、用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧秤的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。
2、同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
1、在做“验证力的平行四边形定则”实验时,(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有______和________.(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,则必须 ( A )A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应该注意什么?(4)在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学的实验结果如图所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图中____F____是力F1与F2的合力的理论值;____F,____是力F1与F2的合力的实验值.通过把____F____和_____ F,___进行比较,验证平行四边形定则.2、“验证力的平行四边形定则”实验中(1)部分实验步骤如下,请完成有关内容:A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线;B.在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录:________、________、________;C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使_______________________,记录______________________________________________;(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中=________。
高中物理验证力的平行四边形定则实验
第一部分:概述1. 引出物理学中的力和平行四边形定则的概念在物理学中,力是一种能够改变物体运动状态或形状的物理量,它是导致物体加速度产生的原因。
平行四边形定则是力学中一个重要的定理,它描述了多个力共同作用在一个物体上时所产生的结果。
通过实验验证平行四边形定则,可以更深入地理解力的性质和作用。
2. 介绍本文要探讨的内容本文将介绍高中物理课程中一个常见的实验,即验证力的平行四边形定则。
我们将通过实验的具体步骤、原理和实验结果,全面展示该实验的重要性和意义。
第二部分:实验准备3. 实验仪器和材料准备- 弹簧测力计- 直线导轨- 滑块- 杂物组- 桌子、椅子等实验台面4. 实验原理- 力的平行四边形定则- 牛顿第二定律第三部分:实验步骤5. 实验操作步骤1)在实验台面上安装直线导轨,确保导轨平整稳固。
2)将滑块装在导轨上,并用弹簧测力计测量滑块所受重力,记录下测量值。
3)在滑块上方放置一重物,使其悬挂在滑块上,测量悬挂重物的重力大小,并记录下测量值。
4)移除悬挂重物,将其放置在滑块上方,使其与滑块构成一个夹角,并在弹簧测力计上分别测量平行于滑块的力和垂直于滑块的力的大小。
5)通过不同组合测量滑块所受的合力大小和方向,记录下各测量值。
第四部分:实验结果分析6. 数据处理和结果分析实验结果显示,当施加的力不平行时,合力的大小和方向会发生变化;而当施加的力平行时,合力的大小和方向仍可以通过平行四边形法则进行求解。
第五部分:实验结论7. 实验结论通过本次实验,我们验证了力的平行四边形定则,即当多个力共同作用于一个物体时,它们所产生的合力可以用平行四边形法则确定。
这一定律的验证进一步验证了牛顿第二定律,揭示了力的叠加定律的重要性和普遍性。
第六部分:总结8. 实验的意义和应用力的平行四边形定则是力学中的重要原理,它不仅有理论意义,而且在各种工程和科学研究中都有着广泛的应用。
通过本次实验,我们更深入地了解了力的性质和作用,并在实践中得到了验证和应用。
第2章_4实验:验证力的平行四边形定则
两个钉子A、B上,另一端与第
图2-4-3
(1)为完成实验,下述操作中必需的是 . a.测量细绳的长度 b.测量橡皮筋的原长 c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d.记录悬挂重物后结点O的位置 (2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次 验证,可采用的方法是 .
(5)记下测力计的读数F′和细绳方向,按同一比例 做出这个力的图示.比较这个实测合力F′和按平行 四边形法则求出的合力F,看它们的大小和方向是 否相同. (6)改变两测力计拉力的大小和方向,重做两次实 验,从实验中得出结论. 答案:(4)(3)(1)(2)(5)(6)
2.验证力的平行四边形定则实验方法的拓 展和迁移
将下述实验步骤按正确顺序排列应 是 . (1)在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示,根据平 行四边形定则作图求出合力F. (2)只用一只测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同 样的位置. (3)记下两测力计读数,描出两细绳的方向.
(4)在水平放置的木板上,垫一张白纸,用图钉固 定,把橡皮条的一端固定在板上P点,用两条细绳 连接在橡皮条的另一端,通过细绳同时用两个测 力计互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的连 接点到达某一位置,并记下此位置.
第二章
相互作用
4 实验:验证力的平行四边形定则
1.验证力的平行四边形定则实验的正确操作 在“验证力的平行四边形定则”的实验中,其中 的三个实验步骤如下: (1)在水平放置的木板上垫一张白纸,用图钉固定, 把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线, 通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条, 使它与细线的结点到达某一位置O点,在白纸上记 下O点和两测力计的读数F1和F2.
实验验证平行四边形定则和胡克定律
讲义编号:___________________知识梳理一、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①等效法:使一个力F'的作用效果和两个力F i、F2的作用___________ 都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点,所以一个力F'就是这两个力F i和F2的合力,作出力F'的图示,如图所示.②平行四边形法:根据平行四边形定则作出力F i和F2的合力F的图示.③验证:比较F和F'的大小和方向是否相同,若有误差允许的范围内相同,则验证了力的平方木板、白纸,弹簧测力计(两只),橡皮条,细绳套(两个),三角板,刻度尺,图钉(几个).4.实验步骤A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.①用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.③用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置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的方向.④用铅笔和刻度尺从结点0沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力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0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0,记下弹簧测力计的读_数和细绳的方向,用刻度尺从0点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力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F i和F2的大小和夹角,再重复实验两次.5 .实验注意事项①在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.②用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60 °700。
之间为宜.③读数时应注意使弹簧测力计与木板平行,并使细绳与弹簧测力计的轴线在同一条直线上,避免弹簧与测力计外套、弹簧测力计的限位卡之间有摩擦. 读数时眼睛要正视弹簧测力计刻度,在合力不超出量程及橡皮条在弹性限度内的前提下,测量数据尽量大一些.④细绳应适当长一些,便于确定力的方向. 不要直接沿细绳方向画直线,应在细绳两端画两个射影点.取掉细绳后,连直线确定力的方向.⑤以调零后的弹簧测力计的两挂钩互钩后对拉,读数相同为宜.⑥在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些6.实验误差分析①读数误差减小读数误差的方法:弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些.读数时眼睛一定要正视刻度尺,要按有效数字正确读数和记录.②作图误差减少作图误差的方法:作图时两力的对边一定要平行•两个分力F i、F2间的夹角越大,用平行四边形作出的合力F的误差A F就越大,所以实验中不要把F i、F2间的夹角取得太大. 二、探究弹力和弹簧伸长的关系1 .实验目的①探究弹力和弹簧伸长的关系.②学会用列表法和图象法处理实验数据.③培养用所学知识探究物理规律的能力.2•实验原理伸长量,改变钩码数量,重复上面实验,就可以定量地找出弹力与伸长量之间的关系.3 •实验器材铁架台、毫米刻度尺、被探究弹簧、钩码(几个)、坐标纸、三角板、重垂线、铅笔•4.实验步骤①将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度10,刻度尺即原长.②如图所示,将已知质量的钩码挂在弹簧的下端,在平衡时测量弹簧的总长并测出钩码的重力,填写在记录表格里③改变所挂钩码的数量,重复前面的实验过程多次.④以弹力为纵坐标,以弹簧伸长量为横坐标,建立坐标系,根据所测数据描点.5 •数据处理①列表分析:分析列表中弹簧的拉力F与对应弹簧的伸长量A x的关系,可以先考虑F和A x的乘积关系,再考虑F和A x的比值关系,也可以考虑F和A x2关系或F和二A x关系等.结F论:一为常数,即F= k A x.A x②图象分析:利用表格中对应的F和A x,作出F-A x图象,此图象为过原点直线(如图所示),即F和A x成正比例关系.6 •误差分析①本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定造成的•因此,使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,可以提高实验的准确度.②弹簧长度的测量,是本实验的主要误差来源.所以,测量时尽量精确地测量弹簧的长度.③描点、作图不准确.7 .注意事项①每次增减钩码测量有关长度时,均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态,否则,弹簧弹力将可能与钩码重力不相等.②弹簧下端增加钩码时,注意不要超过弹簧的限度.③测量有关长度时,应区别弹簧原长L o,实际总长L及伸长量A x三者之间的不同,明确三者之间的关系.④建立平面直角坐标系时,两轴上单位长度所代表的量值要适当,不可过大,也不可过小.8 •实验改进上述实验中弹簧竖直,其重力对弹簧的形变量有一定影响,且人为处理弹力大小F和弹簧伸广2d/10//~13「5 10 15 X/ -10-2()长Ax 误差较大•若能按以下方式,误差将明显降低.将弹簧水平放置,且一端固定在传感器上, 传感器与电脑相连,对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时,电脑上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图象(如图所示),分析图象得出结论.典型例题考点1.理解平行四边形定则的原理,合力安排实验步骤,科学的记录,处理实验数据【例1】 在做“验证力的平行四边形定则”实验时,(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有 _______ 和 _______ L(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须 ()A •每次将橡皮条拉到同样的位置 B. 每次把橡皮条拉直C. 每次准确读出弹簧秤的示数 D .每次记准细绳的方向⑶为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意什么?(4)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验结果如图所示,其中 A 为F r他感題固定橡皮条的图钉,0为橡皮条与细绳结点的位置.图中________________ 是力F i与F2的合力的理论值; __________ 是力F i与F2的合力的实验值.通过把________________ 和_____________进行比较,验证平行四边形定则.【解析】(1)根据实验器材要求可知,还必须有橡皮条和三角板(用来作平行四边形);⑵根据实验原理知(2)的正确答案为A ; (3)实验中应注意:①选用弹性小的细绳;②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近等;(4)F, F',F, F'.在本实验中,按照平行四边形定则作出的合力为F i和F2的合力的理论值,而用一个弹簧秤拉时测出的力为F i和F2的合力的实验值.变式探究1 (2009 •山东高考)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:如右图所示,将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(1)为完成实验,下列操作中必需的是a •测量细绳的长度b •测量橡皮筋的原长c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度d •记录悬挂重物后结点O的位置(2) 钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是【解析】(1)必需测量橡皮筋的原长和悬挂重物后橡皮筋的长度,这样才能确定橡皮筋的伸长量,确定各力的大小,还需记录悬挂重物后结点0的位置,同时记下三条橡皮筋所在的方向,以便确定各拉力的方向,根据平行四边形定则作出合力的图示•因此,必需的操作是b、c、d.(2) 改变条件再次验证可采用更换不同的小重物的方法.【答案】(1)bcd (2)更换不同的小重物考点2.探究弹力与弹簧伸长关系的注意事项与数据处理【例2】(1)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用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D •用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L o,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的图线可能是下图中的D 【解析】本题主要考查使用弹簧时应注意的问题, 还有用图象法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系.(1) 本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目,以改变对弹簧的拉力,来探索弹力与弹簧伸长的关系,所以选A、B.(2) 考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x>0,所以选C.【答案】(1)AB (2)C变式探究2某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k•做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上. 当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L o ;弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是―和____:测量记录表:代L o L i L2L3L4L5L6L7表符号度数值/cm1.73.40 5.108.6010.312.1(2) 实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中.(3) 为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d i = L4 —L o= 6.90cm , d2 = L5 —L i = 6.90cm , d3= L6 —L2 = 7.00cm.请你给出第四个差值:d4= = cm.d4表示的式子为:A L= _______ 代入数据解得A L= ________ cm.(5)计算弹簧的劲度系数k = ________ N/m.( g取9.8m/s 2)【解析】(1)通过对6个值的分析可知记录有误的是L5、L6.(2)用最小刻度是毫米的刻度尺测量时,正确读数并记录到毫米的下一位,即L3 =6.85cm , L7 = 14.05cm.⑶利用逐差法并结合已求差值可知第四个差值d4 = L7 —L3= 14.05cm —6.85cm = 7.20cm.(4) 每增加50g砝码的弹簧平均伸长量A L,d1 + d2 + d3+ d4 6.90 + 6.90 + 7.00 + 7.20A L= = cm = 1.75cm.4 X4 16(5) 根据A F= k A L,又A F= mgA F mg 0.05 X9.8所以k = = = N/m = 28N/m.A L A L 0.0175【答案】(1)L5 L6(2) 6.85(6.84 〜6.86) 14.05(14.04 〜14.06)(3) L7 —L3 7.20(7.18 〜7.22)d1 + d2 + d3 + d4(4) 1.754 X4(5) 28考点3.控制变量法在探究性实验中的应用其性质与处理前相比会发生很多【例3】经过纳米级结构处理过的材料叫纳米材料,变化,如机械性能会成倍地增加,对光的反射能力会变得非常低,熔点会大大降低,甚至有特殊的磁性质.现有一种纳米合金丝,欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L、截面直径D的关系.(1) 测量上述物理量需要的主要器材是_____________ 、___________ 、____________ 等.(2) 若实验中测量的数据如下表所示,根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式:x(3) 在研究并得到上述关系的过程中,_________ 主要运用的科学研究方法是只需写出一种).⑷若有一根合金丝的长度为20cm ,截面直径为0.200mm ,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,那么这根合金丝能承受的最大拉力为__________________ N.【解析】(1)用弹簧测力计测量力的大小,用刻度尺测量长度,用螺旋测微器测量直径.⑵用题目所给的数据分析可知:当力、直径一定时,伸长量与长度成正比;当力、长度一定时,伸长量与直径成反比;当长度、直径一定时,伸长量与力成正比.比如kFL所以有:x = 石(取一组数据验证,式中的系数不为零 ). (3)研究伸长量x 与拉力F 、长度L 、直径D 的关系时,可以先控制某两个量不变,长度、直径不变,再研究伸长量与力的关系,这种方法称为控制变量法•这是物理实验中的 一个重要研究方法.(4)代入表中数据把式中的 k 求出,再代入已知数据,可求得最大拉力.Dx 0.040 X 10-3X 0.20 X 10 -2m& FL =50.0 X5 X 10 -2N = 3.2 X 10 -8m/N【答案】 (1)弹簧测力计 刻度尺螺旋测微器kFL⑵D (3)控制变量法 (4)62.5巩固训练1 .在“验证力的平行四边形定则”的实验中,合力与分力的作用效果相同,这里作用效果是指 ( )A .弹簧测力计的弹簧被拉长Dx kLL 0.200 x 10 - = 0。
实验:验证力的平行四边形定则
上述步骤中: (1)有重要遗漏的步骤序号是____________; (2)遗漏的内容是_________________________. 解析 本实验的基本思想是“等效替代”,用一个弹 簧秤拉橡皮条和两个弹簧秤拉的效果相同,所以要把 橡皮条的结点拉到同一位置O点. 答案 (1)E
(1)从图乙中可以看出,F′是根据平行四边
形定则作出的理论值,F为合力的实际测量值;本实验 用两个弹簧秤拉像皮条和一个弹簧秤拉橡皮条效果相 同,都使结点O到达同一位置,至于OB、OC是细绳还
是橡皮条则没是等效替代法,B项正确. 答案 (1)BC (2)B
力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂
直,如图2所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.
图2
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 ___N和______N. (2)在图3所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个
力及它们的合力.
图3 (3)图4(A)(B)两图是两位同学得到的实验结果,其中 哪一个图符合实际?若合力测量值F′是准确的,则F 与F′有误差的原因可能是哪些?
图4 思路点拨 则作出合力. (3)F′是用一个测力计拉橡皮条所得到的,应在什么 方向上? 解析 (1)弹簧测力计的最小刻度为0.1 N,读数时应 (1)读数时要符合有效数字的要求. (2)合理选取标度,作出两分力,再应用平行四边形定
估读一位,所以读数分别为2.50
N和4.00 N.
(2)取一个小方格的边长表示0.50 N,作出两个力及 它们的合力.
高考物理遍过考点8 验证平行四边形则(含解析)
避躲市安闲阳光实验学校实验:验证平行四边形定则一、基本实验要求1.实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相等。
2.实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺。
3.实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上。
(2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。
如实验原理图所示。
(3)用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。
(4)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向。
(5)比较F′与用平行四边形定则求得的合力F,看它们在实验误差允许的范围内是否相等。
二、规律方法总结1.正确使用弹簧测力计(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中,读数相同,可选;若不同,应另换或调校,直至相同为止。
(2)使用时,读数应尽量大些,但不能超出范围。
(3)被测力的方向应与轴线方向一致。
(4)读数时应正对、平视刻度。
2.注意事项(1)位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
(2)角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°~100°之间为宜。
(3)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些。
细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。
(4)统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些。
3.误差分析(1)误差来源:除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等。
(2)减小误差的办法:①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录。
实验:验证力的平行四边形定则 课件
3.两次测量拉力时,橡皮条的结点 O 没有拉到同一点会造成 偶然误差. 4.两个分力的夹角太小或太大,F1、F2 数值太小,应用平行 四边形定则作图时,会造成偶然误差. 七、注意事项 1.结点 O (1)定位 O 点时要力求准确; (2)同一次实验中橡皮条拉长后的 O 点必须保持不变.
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2.拉力 (1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向; (2)应使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平 面内; (3)两个分力 F1、F2 间的夹角 θ 不要太大或太小. 3.作图 (1)在同一次实验中,选定的比例要相同; (2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形,求出合 力.
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 只弹簧测力计的拉力 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. 六、误差分析 1.弹簧测力计使用前没调零会造成误差. 2.使用中,弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或 弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成误差.
实验 验证力的平行四边形定则
一、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. 二、实验原理 1.合力 F′的确定:一个力 F′的作用效果和两个力 F1、F2 的共同作用效果都是使橡皮条伸长到同一点,则 F′就是 F1、 F2 的合力. 2.合力理论值 F 的确定:根据平行四边形定则作出 F1、F2 的 合力 F 的图示.
(1)试在图甲中作出 F1 和 F2 的合力,并用 F 表示此力.
(2)有关此实验,下列叙述正确的是________. A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力 C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置 O D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结 点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可 (3)图乙所示是 A 和 B 两位同学在做以上实验时得到的结果,其 中________(选填“A”或“B”)比较符合实验事实.(力 F′是用一 只弹簧测力计拉时的示意图)
验证平行四边形定则
三、实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、三角板、刻度尺、图钉(几 个)、细芯铅笔、橡皮条、细绳(两根)等. 四、实验步骤 1.在桌上平放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉 把白纸固定在方木板上. 2.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点,在橡皮条的另 一端挂上两条细绳,细绳的另一端各系着绳套.
7.以 F1、F2 为邻边作平行四边形,并作出对角线 F,如图丙 所示. 8.比较 F′与合力 F 的大小和方向,看它们在误差范围内是否 大小相等,方向相同. 9.实验结论:F′和对角线 F 在误差范围内重合,说明两个力 合成时,用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,则平行 四边形的对角线所代表的力就是合力.
似相等
高考试题往往避开课本中固有的实验模式, 另辟 蹊径, 通过变通实验装置、 操作方法, 以达到验证实验的目的, 考查学生灵活运用课本知识解决实际问题的能力.“变通”的 实验试题一般都很新颖、别致,从试题中一般都能找到课本中 实验的“影子” ,因此在平时的学习中应重视“变通”实验的 练习.本实验还可以从以下方面去创新: 创新 1:在水平面内改为在竖直平面内做实验,拉橡皮筋改为 悬挂重物,可避免橡皮筋弹性变化带来的误差. 创新 2:弹簧测力计用力传感器取代,可避免摩擦的影响,使 读数更方便、精确.
六、数据处理 1.画力的图示时,应选定恰当的单位长度作为标度. 2.作力的合成图时,要使用刻度尺和圆规作图,且应尽量将 图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示 要求和几何作图法作出合力. 3.由作平行四边形得到的 F 和实际测量得到的 F′不可能完全 重合, 一般大小和方向的偏差在 10%以内, 即可认为在误差允 许范围内 F 与 F′重合.
[解析]
(1)弹簧测力计读数时需要估读,最终的读数要以有效
高考物理实验-验证平行四边形定则
验证平行四边形定则知识元验证平行四边形定则知识讲解一、实验目的1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则.2.培养学生应用作图法处理实验数据和得出结论的能力.二、实验原理1.等效法: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同一点,所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力,作出力F′的图示,如图所示.2.平行四边形法:根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示.3.验证:比较F和F′的大小和方向是否相同,若在误差允许的范围内相同,则验证了力的平行四边形定则.三、实验器材方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔.四、实验过程1.在水平桌面上平放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸固定在方木板上.2.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两条细绳,细绳的另一端系上细绳套.3.用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,如图所示.4.用铅笔描下O点的位置和两条细绳的方向,读出并记录两个弹簧测力计的示数.5.用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿两条细绳的方向画直线,按一定的标度作出两个力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点的平行四边形的对角线即为合力F.6.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O,读出并记录弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度用刻度尺从O点作出这个力F′的图示.7.比较F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向,看它们在实验误差允许的范围内是否相等.8.改变F1和F2的大小和方向,再做两次实验.五、注意事项1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计调零后互钩对拉,若两只弹簧测力计在对拉过程中,读数相同,则可选;若读数不同,应另换,直至相同为止.2.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.3.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~100°之间为宜.4.读数时应注意使弹簧测力计与木板平行,并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上,避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦.5.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,去掉细绳套后,再将所标点与O点连接,即可确定力的方向.6.在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍大一些.六、误差分析1.误差来源:除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等.2.减小误差的办法:(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录.(2)作图时用刻度尺借助于三角板,使表示两力的对边一定要平行.例题精讲验证平行四边形定则例1.在验证力的平行四边形定则实验中,某同学分别用弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O,记下(甲)图中弹簧秤的拉力:F1=2.0N、F2=2.6N;(乙)图中弹簧秤的拉力:F'=3.6N,力的方向分别用虚线OB、OC和OD表示。
实验:验证平行四边形定则
实验:验证平行四边形定则一、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.二、实验器材方木板一块,白纸,弹簧测力计(两个),橡皮条一段,细绳(两条),白纸,刻度尺,三角板,图钉,铅笔.三、实验原理等效替代法: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,都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点,则力F′就是这两个力F1、F2的合力.作出F′的图示,再根据平行四边形定则作出力F1、F2的合力F的图示,比较F和F′的大小和方向是否相同,从而验证力的平行四边形定则.四、实验步骤1.在桌面上平放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸固定在方木板上.2.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两条细绳,细绳的另一端系着绳套.3.用两个弹簧秤分别钩住两个绳套,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(如图所示).4.用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧秤的示数.5.用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方向画直线,按照一定的标度作出两个力F1和F2的图示,用平行四边形定则求出其合力F.6.只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O,读出弹簧秤的示数,并记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示.7.比较力F′与F的大小和方向,看它们在一定范围内是否相等.五、误差分析1.读数误差减小读数误差的方法:选择相同的弹簧测力计并调整好零刻度;弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些,读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录.2.作图误差减小作图误差的方法:作图时两力的对边一定平行.两个分力F1、F2间的夹角越大,用平行四边形作出的合力F的误差ΔF就越大,所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大六、注意事项1.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点O位置一定要相同.2.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~100°之间为宜.3.读数时应注意使弹簧测力计与木板平行,并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上,避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦.读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值尽量大些。
实验验证力的平行四边形定则PPT精品课件
同时拉这两条细线,使橡皮条再伸长到O 点,读出秤的示数F2。
C. 用弹簧秤连接一条细线拉橡皮条, 使它的一端伸长到O点,读出F1;再换用 另一细线与弹簧秤连接橡皮条,使它的一
端仍然伸长到O点,读出F2。
D. 把两根细线中的一条细线与弹簧 秤连接,然后同时拉这两天细线,使橡皮 条的一端伸长到O点,记下两细线的方向 及秤的示数F1;放回橡皮条后,将弹簧秤 连接到另一根细线上,再同时拉这两条细 线,使橡皮条一端伸长到O点,并使两条 细线位于记录下来的方向上,读出弹簧秤 的读数F2。
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他最突出的贡献,是 继刘徽的成就之后, 在世界上第一次把圆 周率的数值,精确地 推算到小数点以后的 第七位数字,也就是 在3.1415926和 3.1415927之间。这 比欧洲早了1000多年。
[变式练习]将下述实验步骤按正确顺 序排列应是__________。
(1)在白纸上按比例做出两个力F1和F2 的图示,根据平行四边形定则作图求出合 力F。
(2)只用一只测力计,通过细绳把橡 皮条的结点拉到同样的位置。
(3)记下两测力计读数,描出两细绳 的方向。
(4)在水平放置的木板上,垫一张白 纸,用图钉固定,把橡皮条的一端固定 在板上P点,用两条细绳连接在橡皮条的 另一端,通过细绳同时用两个测力计互 成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的 连接点到达某一位置,并记下此位置。
实验 验证力的平行四边形定则
实验:验证力的平行四边形定则第一关:基础知识(一)实验目的验证互成角度的两个共点力的平行四边形定则.(二)实验原理结点受三个共点力作用处于平衡状态,则F1与F2之合力必与橡皮条拉力平衡,改用一个拉力F′使结点仍到O点,则F′必与F1和F2的合力等效,以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F,比较F′与F的大小和方向,验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定则.(三)实验器材方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔.(四)实验步骤①用图钉把白纸钉在放于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.③用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,如图标记,记录两弹簧秤的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向.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F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形,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只用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数F′和细绳的方向,用刻度尺从O点按选定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的大小和方向.⑦改变两个力F1与F2的大小和夹角,重复实验两次.(五)注意事项1.实验时,弹簧秤必须保持与木板平行,且拉力应沿轴线方向,以减小实验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针,拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦.2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.3.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作图.4.在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.5.由作图法得到的F和实验测量得到的F′不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F′符合即可.第二关:解题技法技法讲解本实验中先用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条将结点拉到某一位置O,应记录此时两弹簧秤的读数及两条细绳套的方向,并用铅笔描下O点的位置.最后只用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数F′,和细绳的方向.本实验成败的关键就是前后两次都要把结点拉到同一位置,并记好弹簧秤读数及细绳套的方向.典例剖析例1在做“验证力的平行四边形定则”实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有_______和________.(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧秤的示数D.每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意什么?解析:(1)橡皮条、三角板(2)两个分力产生的效果使橡皮条的结点到某一位置,此时橡皮条中的弹力与两个分力的合力相平衡.要想每次合力与分力的效果都相同,则每次将橡皮条拉到同样的位置.故选A.(3)应注意:①选用弹性小的细绳;②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近等.技法讲解本实验的主要误差来源于读数、作图,此外还有弹簧秤本身的误差,因此,首先应检查弹簧秤的零刻线是否准确.在实验中拉细绳时必须保持弹簧秤与板面平行,读数时眼睛一定要正对刻线,按有效数字记录示数,作图时要准确,两个分力F1、F2间夹角θ不能太大或太小,要按实验的要求进行操作、读数、作图,即使存在误差,也是正常的,不能用数据拼凑使实验非常完美,也不能只用特殊角度而不管其一般性.典例剖析例2在“验证力的平行四边形定则”实验中,橡皮条一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点.以下操作中错误的是()A.同一次实验过程中,O点的位置允许变动B.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤的刻线C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条结点拉到O点D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两秤之间的夹角应取90°不变,以便于计算合力的大小解析:A项O点位置不允许变动,这样才可以使两次效果相同;C项中不允许将秤的拉力大小拉到最大量程,这样不便于调节;D项中两秤之间的夹角是任意的,使平行四边形定则具有一般性.本题解答的焦点是本实验的基本要求要熟悉,注意事项要清楚,这样对具体的实验过程才能有正确的把握.ACD技法讲解本实验是通过力的图示法作出两个分力F1、F2,然后用几何方法作出对角线作为两个分力的合力F;作出F1与F2的等效力F′,比较F、F′,看在误差允许的范围内大小方向是否相同,验证力的平行四边形定则.作图时,要选择恰当的标度,作的图适当大一些便于观察.典例剖析例3如图所示是两位同学在做“验证共点力合成”的实验时得到的结果,其中哪一个实验结果比较符合实验事实?在比较符合实验事实的一个结果中,若F′是准确的,则误差较大的原因可能是哪些?解析:按本实验的要求,F为F1和F2通过平行四边形定则所得合力;F′为F1和F2的等效力,即用一只弹簧秤拉时的力.橡皮条在这个力的作用下,其力的方向与橡皮条的伸长方向在一条直线上,显然图(b)不符合事实,比较符合实验事实的是图(a).图(a)中F与F′误差较大的原因可能是:①F1的方向比真实方向偏左;②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;③作图时两虚线不与F1线和F2线平行.F是按平行四边形定则作出的合力是理论值,用一个弹簧秤拉时测出的力F′为实验值.本实验就是要用现在的实验结果和已有实验结果进行比较,检查已有的实验结论是否正确,达到验证的目的.第三关:训练关笑对高考随堂训练1.下面列出的措施中,哪些是有利于改进本节实验结果的( )A.橡皮条弹性要好,拉到O点时拉力适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些解析:拉力“适当”大些能减少误差;而夹角“尽量”大些,则使作图误差变大;橡皮条等“贴近”木板,目的是使拉线水平;绳细稍长便于确定力的方向性.答案:ACD2.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,为了减小实验误差,应注意()A.描点、作图时的铅笔应尖一些,图的比例适当大一些B.拉橡皮条的细绳适当长一些C.在用两个弹簧测力计拉时,两细绳间的夹角尽量大些D.在用两个弹簧测力计拉时,两个弹簧测力计的示数适当大些解析:作图时比例大些,使弹簧测力计的示数大些,可以减小相对误差.拉橡皮条的细绳长些,可使记录绳方向的点与结点O的距离大些,减小连线时的误差.因此A、B、D选项所述都能起到减小相对误差的作用.在实验中,两个分力F1、F2的夹角θ越大,用平行四边形作图时得出的合力F的误差也越大,所以在实验中不能把角θ取得太大.答案:ABD3.在“互成角度的两个力的合成”实验中,橡皮条的一端固定在A点,另一端被两个弹簧秤拉到O点,如图甲所示.两弹簧秤读数分别为F1和F2,细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为α1和α2,如图乙所示.以下说法中正确的是( )A.O点位置不变,合力不变B.用平行四边形定则求得的合力F一定沿OA直线方向C.若不改变O和α1,F1增大,F2必减小D.合力必大于F1或F2答案:A4.李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小,如图(a)所示,(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)有关此实验,下列叙述正确的是________.A.两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同D.若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整一只弹簧秤拉力的大小即可(3)图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧秤拉时的图示)答:___________________________________________.(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况)答:___________________________________________.答案:(1)(2)AC (3)张华做的符合实验事实(4)1、F1的方向比真实方向偏左.2、F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左.3、作图时两条虚线不分别与F1线和F2线平行.5.在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙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”)解析:(1)F1和F2的合力从理论上讲应该是F,因为它们的合力从效果上讲就是使结点到达O点位置,而用一个弹簧秤拉的效果也是使结点到达O点位置,所以F1和F2的合力方向从理论上应该与AO在同一直线上.但在实验时F1和F2的大小和方向有误差,所以F′是F1和F2的测量值.(2)若将细绳换成橡皮筋,实验结果不会发生变化,在实验时只要每次把结点拉到O点位置,效果是一样的.答案:(1)F F′(2)不变6.如图所示,在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,使这端拉至O 点,现使F2大小不变地沿顺时针转过某一角度,相应地使F1的大小及图中β角发生变化.则相应的变化可能是( )A.F1一定增大B.F1也可能减小C.F1若增大,β角一定减小D.F1若增大,β角可能增大解析:O点位置不变说明F1,F2合力不变,以O点为圆心,以F2为半径做圆:矢量三角形关系,由图可看出β角先增大后减小而F1一直增大.当F1与F2垂直时β角最大.答案:AD。
验证平行四边形定则
2、(2010天津卷)(2)在探究合力的方法时,先将橡皮条 的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细 绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用 两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤 通过细绳拉橡皮条。 1.实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的 (填字母代号) A.将橡皮条拉伸相同长度即可 B. 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 2.同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益 的说法是 (填字母代号) A.两细绳必须等长 B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
【误差分析】 本实验误差的主要来源除弹簧测力计本身的误差外,还 有读数误差,作图误差。
【减小误差的方法】 1、弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 2、弹簧秤读数不能太小,按有效数字正确读数和记录3、 拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远 些 4、画力的图示时应选择适当的单位长度,尽可能使图 画得大一些 5、用直尺、三角板作图,两力的对边要平行
【实验步骤】 1、用图钉把一张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板上的A点,有两条细绳套在 橡皮条的另一端。 3、用个弹簧秤分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使 橡皮条伸长,结点到达某一位置O(如图所示)。 4、用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧 评的读数,在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图 示。利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。 5、只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相 同的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳的方向,按同样的比例 用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F`的图示。 6、比较F`与用平行四边形定则求得的合力F,在实验误差允许 的范围内是否相等。 7、改变两个分力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次,比较 每次的F与F`是否在实验误码差允许的范围内相等。
实验验证力的平行四边形定则
实验:验证力的平行四边形定则[基本要求][数据处理]1.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个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,作平行四边形,过O点画对角线即为合力F的图示.2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一个弹簧测力计的拉力F′的图示.[误差分析]1.读数误差减小读数误差的方法:选择相同的弹簧测力计并调整好零刻度;在允许的情况下,弹簧测力计的示数应尽量大一些,读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录.2.作图误差减小作图误差的方法:作图时要画准结点的位置和两个测力计的方向.两个分力F1、F2间的夹角越大,用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大,所以实验时不要把F1、F2间的夹角取得太大;作图比例要恰当.[注意事项]1.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点位置一定要相同.2.用两个弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~90°为宜.3.读数时应注意使弹簧测力计与木板平行,并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上,避免弹簧测力计的外壳和弹簧测力计的限位孔之间有摩擦.读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值应尽量大些.4.细绳套应适当长一些,以便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,去掉细绳套后,再将所标点与O点连接,即可确定力的方向.5.在同一次实验中,画力的图示时所选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍大一些.考向1 对实验操作的考查[典例1]在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端.用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示.请将以下的实验操作和处理补充完整:(1)用铅笔描下结点位置,记为O;(2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线;(3)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,___________________;(4)按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;(5)根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;(6)比较的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验.[解析] 使一个力F3的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果相同,都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点,则力F3就是这两个力F1、F2的合力.作出力F3的图示,再根据力的平行四边形定则作出力F1、F2的合力F的图示,比较F和F3的大小和方向是否相同,从而验证力的平行四边形定则.[答案] (3)沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成直线(6)F和F3考向2 对数据处理的考查[典例2]某同学通过下述实验“验证力的平行四边形定则”.实验步骤:①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如下表所示:甲乙F/N00.50 1.00 1.50 2.00 2.50l/cm l010.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O′,橡皮筋的拉力记为FOO′.④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为F OA,OB段的拉力记为F OB.完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在图丙所示坐标纸上画出Fl图线,根据图线求得l0=cm.丙(2)测得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,则F OA的大小为N.(3)在图丁中根据给出的标度,作出F OA和F OB的合力F′的图示.丁(4)通过比较F′与的大小和方向,即可得出实验结论.[解析] (1)在坐标系中描点,用平滑的曲线(直线)将各点连接起来,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧.如图甲所示,由图线可知与横轴的交点l0=10.0 cm.(2)橡皮筋的长度l =OA +OB =13.60 cm ,由图甲可得F =1.80 N ,所以F OA =F OB =F =1.80 N.(3)利用给出的标度作出F OA 和F OB 的图示,然后以F OA 和F OB 为邻边作平行四边形,对角线即为合力F ′,如图乙所示.(4)F OO ′的作用效果和F OA 、F OB 两个力的作用效果相同,F ′是F OA 、F OB 两个力的合力,所以只要比较F ′和F OO ′的大小和方向,即可得出实验结论.[答案] (1)见解析图甲 10.0(9.8~10.1均正确)(2)1.80(1.70~1.90均正确) (3)见解析图乙(4)F OO ′考向3 实验创新与改进以本实验为背景,以实验中操作的注意事项、误差来源设置条件,或通过改变实验条件、实验仪器设置题目.1.考查对实验原理的理解、实验方法的迁移.2.实验器材的改进(1)橡皮筋――→替代弹簧测力计(2)钩码――→替代弹簧测力计[典例3]有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:(1)改变钩码个数,实验能完成的是(填正确答案标号).A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4C.钩码的个数N1=N2=N3=4D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是(填正确答案标号).A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)在作图时,你认为图示中(填“甲”或“乙”)是正确的.[解析] (1)实验中的分力与合力的关系必须满足:|F1-F2|≤F3≤F1+F2,因此B、C、D 三项是可以的.(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向.(3)F3的方向一定竖直向下,而F1和F2的合力方向由于测量误差可能偏离竖直方向,所以甲是正确的.[答案] (1)BCD (2)A (3)甲[典例4] 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A 挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为N.(2)下列不必要的实验要求是.A.应测量重物M所受的重力B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉线方向应与木板平面平行D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.[解析] (1)弹簧测力计的最小刻度为0.2 N,所以A的读数为3.6 N.(2)根据三力平衡的特点可知,弹簧测力计A、B的拉力的合力与重物M的重力等值反向,故A项是必要的;弹簧测力计的零点误差影响各拉力的测量值,所以使用前需校零,B 项是必要的;只有拉线方向与木板平面平行,才能保证所研究的各力在同一平面内,C项也是必要的;实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则,而测力计A的拉力不同时O点的位置就不同,故没有必要使O点静止在同一位置,答案为D.(3)弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,说明拉弹簧测力计A的力大了,可行的解决方法有:①改变弹簧测力计B拉力的大小或方向:②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计).[答案] (1)3.6 (2)D (3)①改变弹簧测力计B拉力的大小或方向;②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计)。
2021届高考物理必考实验三:验证力的平行四边形定则【含答案】
2021届高考物理必考实验三:验证力的平行四边形定则1.实验原理等效思想:互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F'产生相同的作用效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F'在实验误差允许范围内是否相同。
2.实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳及细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(多个)、铅笔。
3.实验步骤(1)仪器安装①用图钉把白纸钉在水平放置的方木板上。
②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,如图所示,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
(2)测量与记录①用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O。
记录两弹簧测力计的读数F1、F2,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。
②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F'和细绳的方向。
(3)换白纸,改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验。
4.数据分析(1)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳的方向画直线,按选定的标度作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板以F1和F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即合力F的图示。
(2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中弹簧测力计的拉力F'的图示。
(3)比较F与F'是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则。
5.注意事项(1)位置不变:在同一次实验中,橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
(2)角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°~100°为宜。
(3)尽量减少误差①在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些。
②细绳应适当长一些,便于确定力的方向。
(4)统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些。
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B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的力是分力
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O, 这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮 筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即
可
(3)图(b)所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果, 其中哪一个比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧测力计拉 时的图示).
答:___________________________.
(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主
要原因是:(至少写出两种情况)
答:___________________________.
【解析】 (1)以 F1、F2 为邻边作平行四边形,其对角 线 OF 即为所求的合力(如图所示).
(2)在某次实验中,两个弹簧测力计的拉力 F1、F2 已在 图 2-5-3 中画出,图中的方格的边长表示为 2 N,O 点是 橡皮条的结点, 请用两个直角三角板严格作出合力 F 的图示, 并求出合力的大小为________N.
图 2-5-3
【解析】
(1)A 是出现疏漏,忘记记下此时两细绳套的方向.B 是 操作错误,当只用一只弹簧测力计拉时,应使结点拉到同样 的位置 O,并记下弹簧测力计的读数和细绳的方向. (2)合力 F 的图示如图所示,由图可知 F= 142+22 N =10 2 N.
4.用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳套的方
向画直线,按选定的标度作这两只弹簧测力计的拉力F1和F2
的图示,以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形, 过O点画平行四边形的对角线,即为合力F的图示.
5.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到
同一位置O.读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同 一标度作出这个力F′的图示. 6.比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方 向,在实验误差允许的范围内看它们是否相等.
实验
验证平行四边形定则
●实验目的 1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则. 2.培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力. ●实验原理 等效思想:使一个力F′的作用效果和两个力F1和F2的作用 效果相同,就是使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O, 即伸长量相同,所以F′为F1和F2的合力,作出力F′的图示, 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 、F′在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同.
的平行四边形定则的实验仪器进行实验.
某同学在做“互成角度的两个力的合成”的 实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置 O 点以及两 只弹簧测力计拉力的大小,如图 2-5-2(a)所示.
图 2-5-2
(1)试在图(a)中作出F1和F2的合力图示,并用F表示此力. (2)有关此实验,下列叙述正确的是( ) A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大
(2) 两只弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力的合力为 零,它们之间不是合力与分力的关系,B 错误;结点位置不 变,合力不变,当一只弹簧测力计的拉力大小改变时,另一 只弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变,故 D 错误; 正确的选项为 A、C.
(3)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向 有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一 定在同一直线上,故甲同学实验得到的结果符合实验事实. (4)①F1的方向比真实方向偏左;
②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;
③作图时两虚线没有分别与F1线和F2线平行.(任选其二) 【答案】 (1)见解析图 (2)AC (3)甲同学实验得到的结果 (4)见解析
在“验证力的平行四边形定则”实验中 (1)其中两个实验步骤分别是: A.在水平放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条 的一端固定在方木板上,另一端拴上两个细绳套,通过细绳 套同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成 角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O点,在 白纸上用铅笔记下O点的位置并读出两个弹簧测力计的示数 F1和F2. B.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长 量与两个弹簧测力计拉时相同,读出此时弹簧测力计的示数 F′并记下细绳的方向. 请指出以上步骤中的错误或疏漏:A中是___;B中是___.
2.
图 2-5-1 把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在 A 点,如图所示,橡皮条的另一端拴上两个绳套. 3.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.用铅笔描下 O 点的位置和 两条细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数.注意在使用 弹簧测力计的时候,要使它的弹簧与木板平面平行.
5.在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的轴线
方向.弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与 纸面平行的同一平面内.要防止弹簧测力计卡壳,防止弹簧 测力计或橡皮条与纸面有摩擦. 6.在同一实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且 要恰当选定标度,使力的图示稍大一些. ●实验过程 1.用图钉把白纸钉在方木板上.
●实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个) 、三角板、刻度尺、图钉、铅笔. ●注意事项 1.使用弹簧测力计前,要先观察指针是否指在零刻度处, 若指针不在零刻度处,要设法调整指针,使之指在零刻度处 .再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如 果两个示数相同方可使用. 2.实验中的两个细绳套不要太短. 3.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相 同. 4.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹 角不宜太大也不宜太小,在60°~100°之间为宜.
7.改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验.
●误差分析 1.弹簧测力计本身不够准确造成系统误差. 2.弹簧测力计读数和作图不准造成偶然误差. ●实验改进
本实验在实际操作中,发现很难做到弹簧测力计的拉力方
向在水平面上,致使作图法获得的合力F与用一个弹簧测力 计拉结点在同一位置O时的力F′误差较大,为防止这种情况 的出现,可以在竖直面内进行该实验,这样就较容易控制弹 簧测力计的拉力在同一平面内.当然也可以用专门的验证力