内容正文:
2023年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试
实验03:验证力的平行四边形定责
考点归纳
一、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.平行四边形定则: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,若在误差允许的范围内相等,则验证了力的平行四边形定则.
二、实验器材
木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计(2只)、三角板、刻度尺等.
三、实验步骤
1.用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上,如图所示.
2.用两个弹簧测力计分别钩住两个绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一点O.
3.用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数F1、F2,利用刻度尺和三角板作平行四边形,画出对角线所代表的力F.
4.只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面实验中的相同位置O,记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向,以同样的标度作出F′的图示.
5.比较F和F′,观察它们在实验误差允许的范围内是否相等.
四、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.
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出拉力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.
五、注意事项
1.弹簧相同:使用弹簧测力计前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要设法调整指针,使之指在零刻度处,再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,两个示数相同方可使用.
2.位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.
3.角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°~120°之间为宜.
4.尽量减少误差:在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些;细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.
5.统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.
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