实验验证力的平行四边形定则.ppt

* * 实验 一、实验目的 一、实验目的： 三、实验器材 二、实验原理： 1.会使用弹簧测力计。 2.验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。 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 四、实验步骤 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(几个). 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木板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端各系上细绳套。 3.用两个弹簧测力计分别钩住两细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,如图所示。 4.用铅笔记下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点沿着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勾对拉,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位置一定要相同. 3.用两只弹簧测力计勾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.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. 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.弹簧测力计本身的误差. 2.读数误差和作图误差. 3.两分力F1、F2间的夹角θ越大,用平行四边形定则作图得出的合力F的误差也越大. 教材例题 例1、在做“验证力的平行四边形定则”实验中,若由于F1的误差使F1与F2的合力F方向略向左偏,如图所示,但F大于等于F ′,引起这一结果的原因可能是F1的大小比真实值偏　　　????,F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏　　 . 大 大