验证力的平行四边形定则

孝昌一中王凤波,2011年10月21,第三章相互作用,【实验目的】验证力的平行四边形定则。【实验器材】方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉（几个）。,【实验原理】,o,F1,F2,F,O,F,.,1、为了减小实验误差，弹簧秤的使用要注意哪些问题？,2、怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向？,3、怎样使F单独作用效果与F1、F2共同作用效果相同？,1、弹簧秤的使用要注意哪些问题？,1弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉，若两只弹簧在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止2弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用3.使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)4被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦5读数时应正对、平视刻度,弹簧秤的选用,2、怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向？,O,记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两条细绳套的方向,O,F,3、怎样使F单独作用效果与F1、F2共同作用效果相同？,只用一只弹簧测力计钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样位置O,【实验步骤】,1.器材安装2.实验操作3.数据处理4.误差分析,请同学们自己描述具体步骤,o,F1,F2,F,O,F,.,【实验步骤】,1不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置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(保证作用效果相同),【注意事项】,3不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化4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点连直线确定力的方向,【注意事项】,5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6用两个弹簧测力计勾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到100之间为宜,【注意事项】,【例1】实验中所说的合力与两分力具有相同的效果,是指下列说法中的()A.弹簧测力计的弹簧被拉长B.固定橡皮条的图钉受拉力产生的形变C.细绳套受拉力产生形变D.使橡皮条在某一方向上伸长某一长度,D,【考点例析】,【例3】在“验证力的平行四边形定则”的实验中,下列哪些方法可减小实验误差?()A.两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些B.两个分力F1、F2的大小要尽量大些C.拉橡皮条的细绳要稍长些D.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度【思路剖析】(1)两个分力F1、F2间的夹角在什么范围为宜?(2)两个弹簧秤的示数取多大为宜?(3)拉橡皮条的细绳的长度有什么要求?(4)为了减小误差,该实验还可采用哪些措施?,BCD,【考点例析】,【例1】在做“互成角度的两个力的合成”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是()A.同一次实验过程中,O点位置允许变动B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度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,把橡皮条另一端拉到O点D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间夹角应取90,以便于算出合力的大小,ACD,【考点例析】,【例1】如图所示是甲、乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果.若按实验中要求的符号表示各个力,则可判定其中哪一个实验结果是尊重实验事实的?,【考点例析】,【思路剖析】(1)符号F、F的含义各是什么?(2)F与F出现偏差的原因是什么?,【例1】(2010年北京东城质检)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162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_,【答案】大大,【考点例析】,1.仅用一个弹簧秤验证力的平行四边形定则【例4】在“验证力的平行四边形定则”实验中,除了供给其他各个必要的器材外,只给了一个弹簧秤.能否做好本实验?如能,请简要说明如何操作?答案可以.在固定好白纸和橡皮条以后,用弹簧秤拉一个细绳、用手拉另一个细绳(两绳间有一不为零的夹角),把细绳和橡皮条的结点拉至某一位置O.记下位置O、两条细绳的方向、弹簧秤的示数F1.然后用弹簧秤拉另一条细绳,用手拉前一次弹簧秤拉的那条细绳,使结点仍然到达位置O.,【方法巧用】,同时使两细绳和前一次拉动时画下的两条直线重合,记下此时弹簧秤的示数F2.以F1、F2为邻边作平行四边形,求出合力的理论值F.上述操作完成的实验内容,相当于用两个弹簧秤同时拉动橡皮条所完成的实验内容,其他实验步骤和有两个弹簧情况下的实验完全相同.不过,按照此种方法操作,会带来新的实验误差,原因是在第二次拉动橡皮条时,要想在结点到达位置O的同时,两根细绳和前一次拉动时画下的直线完全重合是不可能的,一定会有偏差.2.仅用橡皮条验证平行四边形法则,【实验步骤】1用图钉把白纸钉在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,图161,3用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图161所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两条细绳套的方向,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测力计的读数F1、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，即为合力F的图示,5只用一只弹簧测力