第一章 实验二 验证力的平行四边形定则.pptVIP

一、实验目的 1．学会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向． 2．运用力的图示法验证互成角度的两个共点力合成时遵 从平行四边形定则． 二、实验原理 使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果相同，都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，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．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′的大小和方向是否相同． 三、实验器材 弹簧测力计两个、方木板、白纸、橡皮条、细绳(两个)、刻度尺、三角板、图钉(若干)． 四、实验操作 1．步骤 (1)用图钉把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A点，橡皮条的另一端通 过细绳拴上两个绳套． (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，使橡 皮条与绳的结点伸长到某一位置 O，如图实－2－1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)只用一个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． (5)改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次． 图实－2－1 2．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，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，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． (2)用刻度尺从O点按同样的标度，沿记录的方向作出用一 个弹簧测力计拉动时的拉力F′的力的图示． (3)比较力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方 向，看它们在允许的实验误差范围之内是否相同． 口诀：白纸钉在木板处，两秤同拉有角度，读数画线选标 度，再用一秤拉同处，作出力的矢量图． 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，则可选用；若读数不同应矫正弹簧测力计或另换，直至相同为止． 2．在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要 相同． 3．用两只弹簧测力计钩住细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．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． 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．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，作出的合力F的误差ΔF就越大，因此，实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大． [例1]　(2010·天津高考)在探究求合力的方法时，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 [解析]　(1)两次拉伸橡皮条要求效果相同，即等效力的方向和大小相同，将橡皮条沿相同方向拉到相同长度或使橡皮条和绳的结点拉到相同位置，BD项对． (2)两细绳方向为两分力的方向，两细绳长些利于实验操作，不一定要求两细绳等长，A项错．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，避免力在竖直方向上有分力，以减小实验误差，B项对，如果两弹簧秤示数之差过大，画平行四边形时两组对边的长度相差太多，不利于减小实验误差，C项错．标记同一细绳方向的两点要远些，利于确定力的方向，D项对． [答案]　(1)BD　(2)BD [例2]　某同学在做“互