第5章 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則

1、.實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定那么一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)的平行四邊形定那么二、實(shí)驗(yàn)原理結(jié)點(diǎn)受三個(gè)共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)，那么F1與F2的合力必與橡皮筋的拉力平衡；改用一個(gè)拉力F，使結(jié)點(diǎn)仍到原位置O點(diǎn)，那么F必與F1、F2的合力等效，以F1、F2為鄰邊作平行四邊形求出合力F，比較F與F的大小和方向，以驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)的平行四邊形定那么三、實(shí)驗(yàn)器材方木板、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)兩只、三角板、刻度尺、圖釘幾個(gè)、細(xì)芯鉛筆、橡皮筋、細(xì)繩兩根等.一、實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)處理1儀器的安裝：用圖釘把白紙釘在程度桌面上的方木板上，并用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套

2、，如圖1所示圖12操作與記錄：1用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩細(xì)繩套的方向2用一只彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向3作圖與分析：1用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)O沿兩條細(xì)繩套方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線，此對(duì)角線即為合力F的圖示圖22用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出只用一只彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力F的圖示，如圖2所示3比較一下力F與用

3、平行四邊形定那么求出的合力F，在誤差允許的范圍內(nèi)大小和方向是否一樣4改變兩個(gè)力F1與F2的大小和夾角，再重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)兩次二、誤差分析產(chǎn)生原因減小方法偶爾誤差讀數(shù)誤差讀數(shù)時(shí)眼睛要正視刻度線作圖誤差作圖時(shí)嚴(yán)格尺度標(biāo)準(zhǔn)作圖系統(tǒng)誤差彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差調(diào)零、兩彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)拉讀數(shù)相等三、本卷須知1彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法：將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤程度對(duì)拉，假設(shè)兩只彈簧在對(duì)拉過程中，讀數(shù)一樣，那么可選；假設(shè)讀數(shù)不同，應(yīng)另選，直至一樣為止2保證分力與合力作用效果一樣的方法：在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長時(shí)結(jié)點(diǎn)O的位置一定要一樣3橡皮條老化的檢查方法：用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條，要反復(fù)做幾次，使橡皮條拉到一樣的長度

4、看彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)有無變化4彈簧測(cè)力計(jì)夾角范圍：用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°到120°之間為宜5拉力的選取原那么：在不超出彈簧測(cè)力計(jì)的量程和橡皮條形變限度的條件下，使拉力適當(dāng)大些6畫力的圖示的本卷須知：在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要一樣，并且要恰中選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些.實(shí)驗(yàn)探究1實(shí)驗(yàn)步驟考察某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定那么，他找到三條一樣的橡皮筋遵循胡克定律和假設(shè)干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖3所示，將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與

5、第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物圖31為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是_A測(cè)量細(xì)繩的長度B測(cè)量橡皮筋的原長C測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長度D記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置2釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_.【解析】1必需測(cè)量橡皮筋的原長和懸掛重物后橡皮筋的長度，這樣才能確定橡皮筋的伸長量，確定各力的大小，還需記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置，同時(shí)記下三條橡皮筋所在的方向，以便確定各拉力的方向，根據(jù)平行四邊形定那么作出合力的圖示因此，必需的操作是B、C、D.2改變條件再次驗(yàn)證可采用更換不同的小重物的方法【答案】1B、C、D2更換不同的小重物實(shí)驗(yàn)探

6、究2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定那么圖4實(shí)驗(yàn)步驟：將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向如圖4所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測(cè)量并記錄O1、O2，間的間隔 即橡皮筋的長度l每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N，測(cè)出所對(duì)應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：FN00.501.001.502.002.50lcml010.9712.0213.0013.9815.05找出中F2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O，橡皮筋的拉力計(jì)為FOO.在秤鉤

7、上涂抹少許光滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖5所示用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端到達(dá)O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB.圖5完成以下作圖和填空：1利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出F­l圖線，根據(jù)圖線求得l0_cm2測(cè)得OA6.00 cm，OB7.60 cm，那么FOA的大小為_N.3根據(jù)給出的標(biāo)度，在圖中作出FOA和FOB的合力F的圖示4通過比較F與_的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論【解析】1在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用平滑的曲線直線將各點(diǎn)連接起來，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)如圖甲所示，由圖線可知與橫軸的交點(diǎn)l010.0 cm.2橡皮筋的長度lOAOB13.60 cm，由圖甲可得F1.80 N，所以FOAFOBF1.80 N.3利用給出的標(biāo)度作出FOA和FOB的圖示，然后以FOA和FOB為鄰邊作平行四邊形，對(duì)角線即為合力F，如圖乙4FOO的作用效果和