实验03_互成角度的共点力的合成.docVIP

实验三：研究共点力的合成 实验目的： 研究合力与两个分力的关系 实验器材： 图板、图钉、白纸、带绳套的橡皮筋、弹簧测力计（2个）、刻度尺、量角器 实验步骤： 固定：如图a所示，根据给定的器材，现在图板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在纸边，将带有两个绳套的另一端放在纸面上，测力计可以拉住绳套使橡皮筋伸长。 第一次拉：如图b所示，先用一个弹簧秤拉住绳套将橡皮筋拉长至某位置，标记此时橡皮筋末端位置为O点，记下此时弹簧秤的读数和拉力的方向F（即合力的大小和方向） 第二次拉：如图c所示，再用两个弹簧秤分别同时拉住两个绳套将橡皮筋拉长至O点，记下此时两个弹簧秤的读数和拉力方向F1、F2（即两个分离的大小和方向）。 作图：取下白纸，用力的图示法分别画出表示分力F1、F2和合力F矢量的有向线段，以分力F1、F2的有向线段为邻边作出平行四边形以及它的对角线F’，如图d所示。最后比较F’和F。 实验结论： 通过实验得出，如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边做平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用F1和F2所夹的对角线表示。 注意事项： 弹簧使用前要调零，明确量程和最小分度。 弹簧秤在拉力时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应在与纸面平行的平面内。 拉力应适当的大些，当不要超过量程。 画力的图示，要选用恰当的单位长度，做力的合成图时，应将图精良画大些。 实验总有误差。直接测出的力F和用平行四边形法则求出的合力F’不可能重合，但在误差范围内可认为重合。 练习一： 1、“互成角度的两个共点力合成”实验的目的是：___________________________。该实验中所需要的器材除方木板、白纸、橡皮条、两只绳套、铅笔、几个图钉外，还需要___________和_________________。 2、做“互成角度的两个共点力合成”实验时，使用弹簧秤前要____________。我们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之后，要描下______，记录___ ____和 ，然后只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到 ，记下 和 。有一组学生根据实验数据画出图示（如图15-10-6所示），图上标出了F1、F2、F、F′四个力，其中________（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的；若F与F′的大小和方向基本相同，说明已验证了________________是共点力合成的基本定则。这个定则还适用于一切________的合成和分解。这个实验体现的科学思想方法是______________。 3、在“求共点力的合力”的实验中，用两只弹簧秤分别挂住细绳套，互成夹角地拉橡皮条，使结点到某一位置O点时静止，当用一只弹簧秤拉橡皮条时使结点仍要在　　　点静止，这是因为要使合力与其两个分力产生的　　　　相同。 4、在“互成角度两个力的合成的实验中，橡皮筋的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤读数分别为Fl和F2，拉力方向分别与AO线夹角为α1和α2，以下说法正确的是……………………………………… （A）F必大于F1或F2； （B）若用两只弹簧秤拉时作出的合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F’不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的； （C）若F1和F2方向不变，而大小各增加1N，则合力F的方向不变，大小也增加1N； （D） 图15-10-6 F1 F F’ F2 o