1、,第二章 直线运动,第五讲 实验：验证力的平行四边形定则,一、实验目的 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Z xx k 二、实验原理 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，所以一个力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Z xx k 三、实验器材 方木板、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
2、),四、实验步骤 1用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上 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 3用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置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的方向,4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 5改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验,五、数据处理 1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拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点
3、画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示 2用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中弹簧测力计的拉力F的图示 3比较F与F是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则,六、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钩对拉，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用两只弹簧测力计钩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60100之间为宜,4实验时弹簧测力计应与木板平行，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
4、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,七、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Z xx k 3两分力F1、F2间的夹角越大，用平行四边形定则作图得出的合力F的误差F也越大.,在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，
5、另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的_(填字母代号) A将橡皮条拉伸相同长度即可 B将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是_(填字母代号) A两细绳必须等长 B弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些,解析：(1)选项B、D能保证两次拉伸橡皮条过程中效果相同，保证两次的拉力是合力和分力关系 (2)平行四边形是平面图形，
6、所以要探究平行四边形定则，选项B是必须的选项D能更方便地确定拉力的方向 答案：(1)BD (2)BD,(2012浙江高考)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤 (1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：,用作图法求得该弹簧的劲度系数k_N/m； (2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为_N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请画出这两个共点力的合力F合；(3)由图得到F合_N.,(3)由平行四边形定则做平行四边形的对角线，两分力方向已知，已知一个力的大小，利用比例计算如图，F12.1
7、0 N，长2.1 cm，F弹2.5 N，长2.5 cm，F合长3.3 cm，则F合3.3 N.,答案：(1)如图所示 53(说明：2内都可)(2)2.10(说明：有效数字位数正确，0.02内都可) 作图见解析 (3)3.3(说明：0.2内都可),如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解，A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3 m的杆将细绳连接在杆右端O点构成支架保持杆在水平方向，按如下步骤操作：Z xx k,测量绳子与水平杆的夹角AOB 对两个传感
8、器进行调零 用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数 取下钩码，移动传感器A改变角,重复上述实验步骤，得到表格.,(1)根据表格，A传感器对应的是表中力_(选填“F1”或“F2”)钩码质量为_kg(保留1位有效数字) (2)本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是_ A因为事先忘记调零 B何时调零对实验结果没有影响 C为了消除横杆自身重力对结果的影响 D可以完全消除实验的误差,解析：(1)A传感器中的力均为正值，故A传感器对应的是表中力F1，平衡时，mgF1 sin ，当30时，F11.001 N，可求得m0.05 kg. (2)在挂钩码之前，对传感器进行调零，目的是为了消除横杆自身重力对结果的影响，故C正确 答案：(1)F1 0.05 (2)C,谢谢观看！,
