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1、实验三验证力的平行四边形定则1共39页基础知识2共39页(一)实验目的验证互成角度的两个共点力的平行四边形定则.(二)实验原理结点受三个共点力作用处于平衡状态,则F1与F2之合力必与橡皮条拉力平衡,改用一个拉力F′使结点仍到O点,则F′必与F1和F2的合力等效,以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F,比较F′与F的大小和方向,验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定则.3共39页(三)实验器材方木板､白纸､弹簧秤(两只)､橡皮条､细绳套(两个)､三角板､刻度尺､图钉若干､细芯铅笔.(四)实验步骤①用图钉把白纸钉在放
2、于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.4共39页③用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,如图标记,记录两弹簧秤的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向.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秤的读数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共39页⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧
3、秤的读数F′和细绳的方向,用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示.⑥比较一下,力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向.⑦改变两个力F1与F2的大小和夹角,重复实验两次.6共39页(五)注意事项1.实验时,弹簧秤必须保持与木板平行,且拉力应沿轴线方向,以减小实验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦.2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超
4、过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.7共39页3.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作图.4.在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.5.由作图法得到的F和实验测量得到的F′不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F′符合即可.8共39页解题技法9共39页一､关于数据的记录技法讲解本实验中先用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条将结点拉到某一位置O,应记录此时两弹簧秤的读数及两条细绳套的方向,并用铅笔描
5、下O点的位置.最后只用一只弹簧秤钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数F′,和细绳的方向.本实验成败的关键就是前后两次都要把结点拉到同一位置,并记好弹簧秤读数及细绳套的方向.10共39页典例剖析【例1】在做“验证力的平行四边形定则”实验时:(1)除已有的器材(方木板､白纸､弹簧秤､细绳套､刻度尺､图钉和铅笔)外,还必须有________和________.11共39页(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧秤的示数D.
6、每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性,减小误差,实验中应注意什么?12共39页[解析](1)橡皮条､三角板(2)两个分力产生的效果使橡皮条的结点到某一位置,此时橡皮条中的弹力与两个分力的合力相平衡.要想每次合力与分力的效果都相同,则每次将橡皮条拉到同样的位置.故选A.(3)应注意:①选用弹性小的细绳;②橡皮条､细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上,且与板面平行贴近等.[答案]见解析13共39页二､实验误差的来源与分析技法讲解本实验的主要误差来源于读数､作图,此外还有弹簧秤本身的误差,因此,首先应检查弹簧秤的零刻线是
7、否准确.在实验中拉细绳时必须保持弹簧秤与板面平行,读数时眼睛一定要正对刻线,按有效数字记录示数,作图时要准确,两个分力F1､F2间夹角θ不能太大或太小,要按实验的要求进行操作､读数､作图,即使存在误差,也是正常的,不能用数据拼凑使实验非常完美,也不能只用特殊角度而不管其一般性.14共39页典例剖析【例2】在“验证力的平行四边形定则”实验中,橡皮条一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点.以下操作中错误的是()A.同一次实验过程中,O点的位置允许变动B.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视
8、线要正对弹簧秤的刻线15共39页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,把橡皮条结点拉到O点D.实验中,把橡皮条的结点拉到O点时,两秤之间的夹角应取90°不变,以便于计算合力的大小16共39页[解析]A项O点位置不允许变动,这样才可以使两次效果相同;C项中不允许将秤的拉力大小拉到最大量程,这
