第2章 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律-【名师大课堂】2025年高考物理艺术生总复习必备（word教师用书）

实验三　探究两个互成角度的力的合成规律 一、实验目的 1．验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则． 2．培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力． 二、实验原理 互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果，根据平行四边形定则求出F1与F2的合力F，比较F与F′在实验误差允许范围内是否相等． 三、实验器材 木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔． 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，使橡皮条与细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套的方向． 4．只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条与细绳套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，再做两次实验． 五、数据处理 1．用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线，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，读数相同． 2．在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点的位置O一定要相同． 3．用两只弹簧测力计钩住细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°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，移开细绳套后，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，使所作力的图示稍长一些． 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． 　李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图甲所示． (1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力． (2)有关此实验，下列叙述正确的是(　　) A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力 C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可 (3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′是用一个弹簧测力计拉时的图示) 答案：(1)如图所示 (2)AC (3)张华做实验时得到的结果比较符合实验事实 学科网（北京）股份有限公司 $$