實驗三驗證力的平行四邊形定則 實驗過程 一 實驗步驟1 用圖釘把白紙釘在方木板上 2 用圖釘把橡皮條的一端固定在A點 如圖所示 橡皮條的另一端拴上兩個繩套 3 用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套 互成角度地拉橡皮條 使橡皮條伸長到某一位置O 用鉛筆描下O點的位置和兩條細繩套的方向 并記錄彈簧測力計的讀數(shù) 注意在使用彈簧測力計的時候 要使它的彈簧與木板平面平行 4 只用一只彈簧測力計 通過細繩把橡皮條的結點拉到同一位置O 讀出彈簧測力計的示數(shù) 記下細繩的方向 按同一標度作出這個力F 的圖示 5 改變兩個分力的大小和夾角 再做兩次實驗 二 數(shù)據(jù)處理1 用鉛筆和刻度尺從力的作用點 位置O 沿著兩繩套的方向畫直線 按選定的標度作這兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示 利用刻度尺和三角板以F1和F2為鄰邊作平行四邊形 過O點畫平行四邊形的對角線 即為合力F的圖示 2 用刻度尺從O點按同樣的標度沿記錄的方向作出實驗步驟中彈簧測力計的拉力F 的圖示 3 比較F與F 是否完全重合或幾乎完全重合 從而驗證平行四邊形定則 誤差分析 1 系統(tǒng)誤差 彈簧測力計本身不夠準確造成的誤差 為此要選擇比較準確的彈簧測力計 2 偶然誤差 彈簧測力計讀數(shù)和作圖造成偶然誤差 需要多做幾次實驗 并且使兩分力F1 F2的夾角適當大 注意事項 1 使用彈簧測力計前 要先觀察指針是否指在零刻度處 若指針不在零刻度處 要設法調整指針 使其指在零刻度處 再將兩只彈簧測力計的掛鉤鉤在一起 向相反方向拉 如果兩個示數(shù)相同方可使用 2 實驗中的兩個細繩套不要太短 3 在同一次實驗中 使橡皮條拉長時結點的位置一定要相同 4 用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時 夾角不宜太大也不宜太小 在60 100 之間為宜 5 在用力拉彈簧測力計時 拉力應沿彈簧測力計的軸線方向 彈簧測力計中彈簧軸線 橡皮條 細繩套應該位于與紙面平行的同一平面內 要防止彈簧測力計卡殼 防止彈簧測力計或橡皮條與紙面有摩擦 6 在同一實驗中 畫力的圖示選定的標度要相同 并且要恰當選定標度 使力的圖示稍大一些 實驗改進 彈簧測力計用力傳感器取代 可避免摩擦的影響 使讀數(shù)更方便 精確 熱點1實驗原理的考查 典題1 2014 深圳模擬 驗證力的平行四邊形定則 的實驗情況如圖甲所示 其中A為固定橡皮筋的圖釘 O為橡皮筋與細線的結點 OB和OC為細線 圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的力的圖示 1 做好實驗準備后 先用兩個彈簧測力計把橡皮筋的結點拉到某一位置O 此時需要記錄的是O點位置 2 某同學已作出F1 F2和實驗測量值F 的圖示 請在圖乙中作出F1 F2合力的理論值F的圖示 3 圖乙中的F與F 兩力中 方向一定沿AO方向的是 4 本實驗采用的科學方法是 A 理想實驗法B 等效替代法C 控制變量法D 建立物理模型法 解題探究 1 本實驗中需要記錄的有 2 本實驗中兩分力對角線表示合力的 沿AO方向的為合力的 解析 1 在本實驗中 由于需要畫力的圖示 所以需要記錄兩個分力的大小和方向 即兩個彈簧測力計的讀數(shù)和兩細線的方向 兩彈簧測力計的讀數(shù) 兩細線的方向 理論值 實際測量值 2 力的圖示如圖所示 3 實驗中合力的理論值為平行四邊形的一條對角線 合力的實際測量值沿AO方向 4 本實驗中兩分力共同的作用效果與合力的作用效果相同 故采用的科學方法為等效替代法 答案 1 兩彈簧測力計的讀數(shù)兩細線的方向 2 見解析 3 F 4 B 熱點2實驗過程和注意事項的考查 典題2 2014 安慶模擬 1 某同學做 驗證力的平行四邊形定則 實驗時 主要步驟是A 在桌面上放一塊方木板 在方木板上鋪一張白紙 用圖釘把白紙釘在方木板上 B 用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點 在橡皮條的另一端拴上兩條細繩 細繩的另一端系著繩套 C 用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套 互成角度地拉橡皮條 使橡皮條伸長 結點到達某一位置O 記下O點的位置 讀出兩個彈簧測力計的示數(shù) D 按選好的標度 用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示 并用平行四邊形定則求出合力F E 只用一個彈簧測力計 通過細繩套拉橡皮條使其伸長 讀出彈簧測力計的示數(shù) 記下細繩套的方向 按同一標度作出這個力F 的圖示 F 比較力F 和F的大小和方向 看它們是否相同 得出結論 上述步驟中 有重要遺漏的步驟的序號是和 遺漏的內容分別是和 2 該同學在做該實驗時認為 A 拉橡皮條的繩細一些且長一些實驗效果較好B 拉橡皮條時 彈簧測力計 橡皮條 細繩應貼近木板且與木板平面平行C 橡皮條彈性要好 拉結點到達某一位置O時 拉力要適當大些D 拉力F1和F2的夾角越大越好其中正確的是 填入相應的字母 解題探究 1 本實驗中表示合力與兩分力作用效果相同的實驗操作是把結點拉到 2 探究合力與分力的關系必須記錄兩分力的 和 合力的 和 及 的位置 3 試分析兩分力的大小和夾角的大小對實驗結果的影響 提示 兩個分力越大 合力可能越大 易超出彈簧測力計的測量范圍 兩分力夾角越大 合力越小 作圖時相對誤差越大 同一位置O 大小 方向 大小 方向 結點O 解析 1 根據(jù) 驗證力的平行四邊形定則 實驗的操作規(guī)程可知 有重要遺漏的步驟的序號是C E 在C中未記下兩條細繩的方向 E中未說明是否把橡皮條的結點拉到同一位置O 2 為便于確定拉力的方向 繩應細且長一些 實驗時應使橡皮條 彈簧測力計 細繩與木板平行 拉力不能太小 故A B C正確 拉力F1和F2的夾角越大 合力越小 作圖時相對誤差越大 故D錯 正確的選項為A B C 答案 1 CE C中應加上 記下兩條細繩的方向 E中應說明 把橡皮條的結點拉到同一位置O 2 A B C