内容正文:
2.5验证力的平行四边形定则(实验)
一、实验目的
1.会用弹簧测力计和细绳测出力的大小和方向。
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
互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F'产生相同的效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F'在实验误差允许范围内是否相等。
三、实验器材
方木板、自纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳(两条)、三角板、刻度尺、铅笔、图钉。
四、实验步骤
1.用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上。
2.用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。如实验原理图所示。
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,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力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相同的位置O,记下弹簧测力计的读数F'和细绳的方向。
5.比较F'与用平行四边形定则求得的合力F,看它们在实验误差允许的范围内是否相等。
五、注意事项与误差分析
1.注意事项
(1)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。
(2)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°~100°之间为宜。
(3)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。
(4)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。
2.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。
六、实验改进
用力传感器代替弹簧测力计,可以避免摩擦的影响,使读数更加方便、准确。
一 实验原理与步骤
典例1 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是 。
(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
(3)实验时,主要的步骤是
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端