内容正文:
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,使橡皮条伸长到某一位置O.用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数.注意在使用弹簧测力计的过程中,要使它的弹簧与木板平面平行.
4.用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,以F1和F2为邻边利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,即为合力F的图示.
5.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O.读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示.
6.比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向,在实验误差允许的范围内看它们是否相等.
7.改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验.
知识点五 误差分析
1.用两个弹簧测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计不在同一平面内, 这样两个弹簧测力计的水平拉力的实验分力比由作图法得到的合力要小,造成实验误差.
2.结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确,造成作图误差.
3.两个分力的开始夹角α太大,如大于120°,再重复做两次实验,为保证结点O位置不变(即保证合力不变),则α变化范围不大,因而弹簧测力计示数变化不显著,读数误差较大.
4.作图比例不恰当、不准确等造成作图误差.
知识点六 注意事项
1.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,如果两个示数相同方可使用.
2.实验中的两个细绳不要太短.
3.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.
4.在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的轴线方向.弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内,要防止弹簧测力计卡壳,防止弹簧测力计或橡皮条与纸面有摩擦.
5.在同一实验中,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.
[思维诊断]
(1)只要认真作图,可以使实验中没有误差存在.( )
(2)两个弹簧秤拉橡皮条时和用一个弹簧秤拉时,都要使结点到达同一点O,才能产生相同的效果.( )
×
√
考点突破
考点一 实验原理和数据处理
[例1] (2016·安徽合肥一中模拟)在“探究求合力的方法”时,先将橡皮筋的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮筋,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋.
(1)实验对两次拉伸橡皮筋的要求中,下列说法中正确的有________.(填字母代号)
A.将橡皮筋拉伸相同长度即可
B.将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧测力计都拉到相同刻度
D.将橡皮筋和绳的结点拉到相同位置
BD
(2)在操作过程中,对减小实验误差有益的说法有________.(填字母代号)
A.两细绳必须等长
B.弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行
C.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
D.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大
BC
(3)若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示F1和F2的等效力,则可以判断________(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的.
甲
[解析] (1)两次拉橡皮筋的长度和方向都应相同,A错误,B正确.弹簧测力计不需要拉到相同刻度,C错误.两次拉力效果需相同,D正确.
(2)两细绳要互成角度,并非要等长,A错误.为了减小实验中因摩擦造成的误差,并使所有力都与木板平行,B正确.为了使方向记录得更准些,C正确.弹簧测力计同时拉细绳时,拉力不能太大,也不能太小,对两力之差没有过多要求,D错误.
(3)F′的方向一定沿着橡皮筋的方向,由于实验有误差,所以平行四边形的对角线不一定沿着橡皮筋方向.
变式训练1 某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验.
A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向
B.在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的读数F
C.将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图甲所示
D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′
(1)在步骤C中,弹簧秤的读数为________N.
(2)在步骤D中,合力F′=________N.
(3)若__________________