试验探究求合力的方法--学生用

1、实验探究求合力的方法【实验目的】探究两个非共线力合成时满足的规律.【实验原理】一个力F'的作用效果和两个力 Fi、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 Fi和F2的合力，作出力F'的图示.再作出力Fi和 F2的图示，比较 Fi、 F2和F'的大小和方向有何关系.【实验器材】方木板一块、白纸、弹簧测力计（两只）、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉（几个）、细芯铅笔.【实验步骤】1 .用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.并用图钉把橡皮条的一端固定在A点,Fi和F2为邻边用刻度尺橡皮条的另一端拴上两个细绳套.2.

2、 用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉像皮条，使橡皮条伸长到某一位置O,如图所示，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套的方向.3. 只用一只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套的方向.按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数Fi和F2的图示，并以4. 用铅笔和刻度尺从结点 O沿两条细绳套方向画直线，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.5. 用铅笔和刻度尺从节点。点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测力计的 拉力F '的图示.交流与思考每次实验都必须保证结点的位置保持不变，

3、这体现了怎样的物理思想方法？若结点位置改变，能否验证平行四边形定则？【误差分析】1. 用两个测力计拉橡皮条时，橡皮条、细绳和测力计不在同一个平面内，这样两个测 力计的水平分力的实际合力比由作图法得到的合力小.2. 结点。的位置和两个测力计的方向画得不准，造成作图的误差.3. 两个分力的起始夹角 a太大，如大于20。，再重做两次实验，为保证结点。位置 不变（即保证合力不变），则a变化范围不大，因而测力计示数变化不显著，读数误差大.4 .作图比例不恰当造成作图误差.交流与思考实验时由作图法得到的合力 F和单个测力计测量的实际合力 F'忘记标注而造成错乱, 你如何加以区分？【注意事项】1.

4、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。的位置.2. 使用弹簧秤前，应先调节零刻度，使用时不超量程，拉弹簧秤时，应使弹簧秤与木 板平行.3. 在同一次实验中，橡皮条伸长时的结点位置要相同.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.6. 两拉力F1和F2夹角不宜过小，作力的图示，标度要一致.【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。点，以下操作中错误的是()A. 同一次实验过程中，O点位置允

5、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。点时，两弹簧秤之间夹角应取90° ,以便于算出合力的大小【例2】将橡皮筋的一端固定在 A点，另一端拴上两根细绳， 每根细绳分别连着一个量程为 5 N、最小刻度为0. 1 N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活 动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图 2所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.(1) 由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 N和

6、 N .(2) 在图3所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.(3) 图(A) (B)两图是两位同学得到的实验结果，其中哪一个图符合实际？若合力测量 值F'是准确的，贝U F与F '有误差的原因可能是哪些？【例3】请不用弹簧秤，只用三条相同的橡皮条、四个图钉、一把直尺和一支铅笔、三张白 纸、平木板来验证平行四边形法则.【例10】.某学生在互成角度二力合成的实验中，将橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小分度为0.1N的弹簧秤.沿着两个不同的方向拉弹簧秤，当橡皮条的活动端拉到。点时，两根细绳相互垂直（如图），这时弹簧秤的读数

7、可从图中读出.（1）由图可读得两个相互垂直的拉力大小为F1=N , F2=N。（只须读到0.1N）在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。素能提升1. 在“探究求合力的方法”的实验中，某同学的实验情况如图5甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，。为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳.（1）图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法中正确的是（）A. 图乙中的F是力F1和F2合力的理论值，F'是力F1和F2合力的实际测量值B. 图乙的F'是力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值C. 在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果没有影响D.

8、在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果有影响 (填字母代号)AA.理想实验法C.控制变量法B.等效替代法D.建立物理模型法2. 在“验证力的平行四边形定则” 中，采取下列哪些方法和步骤可减小实验误差()A. 两个分力Fi、F2间的夹角要适当大些B. 两个分力Fi、F2的大小要适当大些C. 拉橡皮条的细绳要稍长一些D. 实验前先把两个弹簧秤的钩子互相钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是 否相同3. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，主要实验步骤如下 ：A. 在桌面上放一块木板，在木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在木板上B. 用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，

9、在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的 另一端打成绳套C. 用两个弹簧秤分别勾住绳套，平行于木板且互成角度地拉橡皮条，把橡皮条的结点拉到某一位置O,记录下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数D. 按选好的比例，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的拉力Fi和F2的图示，并用平行四边 形定则求出合力 FE. 只用一个弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数， 记下细绳的方向， 按同一比例作出这个力 F'的图示F. 比较力F'和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论 上述步骤中：(1) 有重要遗漏的步骤序号是 ；(2) 遗漏的内容是 .4. 在做“验证力的平行四边形

10、定则 ”的实验中，在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在 A点上，另一端连接两根细线，然后通过细线用两个互成角度的弹簧秤来拉 橡皮条，使橡皮条伸长到某一点O,此时需记录下：(1) ,(2) ,(3) 然后改用一个弹簧秤把橡皮条拉到O点后再记录下：(4) ,(5) (6) 如图6所示，是该同学完成验证力的平行四边形定则实验操作后得到的数据图，请选 好比例在方框中作图完成该同学未完成的实验数据处理.牛4.0 N 矿=6.3 NF28 N【例10】通过让木块从斜面上端自静止起作匀速下滑，可以测出木块与斜面间的动摩擦因 数卜。若请你来完成此实验（说明：斜面倾角固定但角度未知，器材只能用常用

11、的器材，且数量越少越好），贝上（1）你所需的实验器材为：（2） 需测量的数据为： （标明各测量数据的表示符号）（3） 动摩擦因数的计算式：=一。18.如图单所示，为测定木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上一端匀速下滑.他使用的实验器材仅限于：倾角可调的倾斜木板，木块，秒表，米尺 ，实验中应记录的数据是哪些 ？请写出计 算动摩擦因数的公式.16 .如图，是某同学做“互成角度的两个力的合成”的实验时，在白纸上描下的F2Fi、F2和F'的方向。弹簧秤的示数为Fi=4.0牛，F2=5.0 牛，F' =7.8牛。请在图上用力的 一图示法验证共点力合成的平行四边形定则。 Q（3

12、 分）n16 .如图，是某同学做“互成角度的两个力的合成”的实验时，在白纸上描下的F1、F2和F'的方向。弹簧秤的示数为F1=4.0 牛，F2=5.0 牛，F' =7.8 牛。请在图上用力的图示法验证共点力合成的平行四边形定则。（3分）:作图要点：标度、F1、F2及合力F °Fl（对角线）、F'.、3.在“探究求合力的方法”的实验中（1）有同学做了一系列步骤，其中的两个步骤是这样做的：在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下 O点与两个

13、弹簧秤的读数 Fl与F2；只用一个弹簧秤通过细线沿原来的方向(即两个弹簧同时拉时橡皮条伸长的方向)拉橡皮条，记下此时弹簧秤的读数F'和细线的方向。以上两个步骤中均有疏漏或错误，分别是在中 ；在中.(2)如图3.4-3所示，使b弹簧秤从图示位置开始缓慢顺时针转动，在这过程中，保持。点的 位置和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中，关于()A . a示数增大,B. a示数减小,C. a示数减小,D. a示数减小,b示数减小b示数先增大后减小b示数增大b示数先减小后增大3. (1)在中未固定白纸，漏测两细线的方向;在中应使结点与O点重合。(2) Da、b两弹簧秤示数的变化情况是图 3.4-34. (1)下图是两个同学做“互成角度的两个力的合成”实验时得到的结果。他们得到使橡甲皮筋的结点拉到 。点时所需的两个力 Fi、F2及一个