山西省高平市特立中学高中物理必修一学案：34力的合成实验

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1、第三章第四节力的合成实验班级姓名小组（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.（二）、实验原理1.等效法：使一个力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氏到同一点，所以一个力“就是这两个力F1和F2的合力，作出力F'的图示，如图1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L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.（三）、实验器材方木板、白纸，弹簧测力计（两只），橡皮条

2、，细绳套（两个），三角板，刻度尺,图钉（几个）.1.在水平桌面上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸固定在方木板上.2.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端各系上细绳套.3.用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置0,如图2所示.4.用铅笔描下0点的位置和两条细绳的方向，读出并记录两个弹簧测力计的示数.5.用铅笔和刻度尺在白纸上从()点沿两条细绳的方向画直线，按一定的标度作出两个力F1和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

3、形,过0点的平行四边形的对角线即为合力F.6.只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置0,读出并记录弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度用刻度尺从0点作出这个力F的图示.7.比较F'与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向，看它们在实验误差允许的范围内是否相等..8.改变F1和F2的大小和方向，再做两次实验(五八注意事项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,应调整或另换，直至相同为止2.在同一次实验中，使橡

4、皮条拉长时,结点0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60°~100°之间为宜.4.读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦.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点，去掉细绳套后，再将所标点与()点连接，即可确定力的方向.6.在同一

5、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.(六八误差分析1.弹簧测力计本身的误差.2.读数误差和作图误差.3.两分力Fl、F2间的夹角0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.(七八实验改进本实验用一个弹簧测力计也可以完成，具体操作如下：(1)把两条细绳中的一条细绳与弹簧测力计连接，另一条细绳用手直接抓住，然后同时拉这两条细绳，使结点至0点，记下两条细绳的方向和弹簧测力计的示数F1.(2)放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一细绳上，用手再同时拉这两条细绳,使结点至0点并使

6、两条细绳位于记录下来的方向上，读出弹簧测力计的示数F2.其他步骤与提供两只弹簧测力计相同.这种操作的优点是能减小因两弹簧测力计的不同而带来的误差，但实验过程稍麻烦.(八)■当堂检测1、在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某-点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮条.(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤

7、时要注意使弹簧秤与木板平面平行D.在用两个弹簧秤同吋拉细绳吋要注意使两个弹簧秤的读数相等E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其屮正确的是.（填入相应的字母）（2）在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，0为橡皮筋与细绳的结点，0B和0C为细绳.图乙是在白纸上根据■实验结果画出的图.①图乙中的F与“两力中，方向一定沿A0方向是•②本•实验采用的科学方法是A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法甲2.在做“验证力的平行四边形定则”的实

8、验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的0点，则下列说法中错误的是（）A.同一次实验中，0,点位置允许变动B.实验屮，只需记录弹簧测力计的读数和0点的位置C.实验中，把橡皮条的另一端拉到0点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取