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1、验证平行四边形定则,一、误差和有效数字,1.误差,测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。,系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。,偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。,减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。,2.有效数字,带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。,有效数字是指近似数字而言,只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。,凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字
2、），这里不受有效数字位数的限制。,间接测量的有效数字运算不作要求，运算结果一般可用23位有效数字表示。,二.互成角度的两个共点力的合成,原理是两只弹簧秤成角度拉橡皮条AB和一只弹簧秤拉橡皮条AB的效果相同，这个效果就是指橡皮条的形变量（大小和方向）相同。,在画力的图示时，必须有箭头、标度、刻度。,实验往往有一定的偶然误差，只要用平行四边形定则求得的合力F和一只弹簧秤的拉力F / 的图示大小和方向在误差允许的范围内相同就可以了。,a,b,c,o,A,B,1.本实验属验证性实验，其目的是_,三.练习：,验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则之正确性,2.下列测量仪器中，本实验并不需要的是 A天
3、平 B弹簧秤 C刻度尺 D秒表,A D,3.下列操作中，哪些是完成本实验所必须的 A.两只弹簧秤在使用前应先检查指针是否指在零刻度 B.在使用弹簧秤的时候，要使它的弹簧与木板平面保持平行 C.在用两只弹簧秤拉橡皮条时，应使两秤上读数保持相等 D.必须使用刻度单位是牛顿的弹簧秤,A B,4利用图所示的装置来验证力的平行四边形法则，其中A是_；B是_；C是_；D是_；E是_；F是_此外还应配备_,橡皮条、弹簧秤、细绳、白纸、木板、图钉、三角板、刻度尺,5.在实验过程中要注意： (1)细绳、弹簧秤应与水平木板保持_ (2)弹簧秤伸长的方向与细绳要_,(1)平行；(2)在同一直线上,6实验中为了减少作
4、图误差，标记细线方向时必须在每条细线下面的纸上点出两个定位点，这两个点的距离_，作图时的比例_,尽量大些，尽量大些,7.在验证力的平行四边形定则的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是（ ） A.同一次实验过程中，O点的位置不允许变动 B.实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 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的大小和方向，把橡皮条的另一端拉到O点 D.实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角应取90，以便于算出合力大小,CD,8在验证力的平行四边形定则实
5、验中，如图所示，使弹簧秤b按图示位置开始顺时针方向缓慢转动90角，在这个过程中保持O点位置不动，a弹簧秤的拉伸方向不变，则整个过程中关于a、b弹簧秤的读数变化是（ ） Aa增大，b减小 Ba减小，b减小 Ca减小，b先减小后增大 Da先小后增大,C,9在做“互成角度的两个力”合成实验时，以下说法中错误的有：( ) A用两只弹簧秤拉橡皮条时，应使两细绳套之间的夹角为900，以便算出合力的大小 B用两只弹簧秤拉橡皮条时，结点的位置必须与用一只弹簧秤拉出时结点的位置重合 C若用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F不完全重合，说明“力的合成”的平行四边形定则不一定普遍成立 D若F1
6、和F2方向不变，而大小各增加1N，则合力F的方向不变，大小也增加1N,ACD,10. 在做“互成角度的两个力的合力”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。以下操作中错误的是（ ） A.同一次实验过程中，O点位置允许变动 B.实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 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，把橡皮条另一端拉到O点 D.实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角应取90，以便于算出合力大小,说明 本实验的所有规定都是为了更有利于操作，有利于减小测量误差，
7、合力一定的前提下，一个力大小或方向的改变，都可导致另一个力的大小、方向发生改变。夹角太大太小、拉力太大太小、拉力与木板不平行均会带来较大误差。,解析 本题为1994年上海高考试题 实验中有严格的要求：（1）结点O不允许移动。 (2)弹簧秤不要达到最大量程，因为一个达到最大，另一个将不好调整。 (3)两个弹簧秤的拉力夹角不易过大，也不易过小，取90也可以，并不是必须取90。所以，本题操作中错误的是A、C、D。,11.某同学有如下实验操作：用两只弹簧秤互成角度地将橡皮条拉长后，记下了两只秤钩着的细绳套的方向和两秤上的读数F1、F2；沿细绳套的方向画了两条带箭头的线段表示两只弹簧秤的拉力F1、F2，
8、以此为邻边作平行四边形，得到表示合力F的图示；只用一只弹簧秤将橡皮条拉成与中同样长后，记下了此时弹簧秤的读数F.,以上三步操作中的错误或纰漏分别是：中_；中_；中_, 未记下结点位置O 未按选定的标度画力的图示 应把橡皮条结点拉到位置O，未记下细绳套的方向,12.如右图所示是两位同学在做本实验时得出的结果，可以判断，其中图_所示实验结果比较符合事实,甲,o,o,甲,乙,F1,F1,F2,F2,F,F,F,F,13.在完成本实验时，除了供给各个必要器材外，只有一个弹簧秤，如何操作？,用手辅助，充当弹簧秤，只要注意结点O的位置保持不变，再把手与已有弹簧换位即可.,14将下述实验步骤按正确顺序用字排
9、列应是_ (1)在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形法则作图求出合力F (2)只用一只测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置 (3)记下两测力计读数，描出两测力计的方向 (4)在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮条的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置、并记下此位置 (5)记下测力计的读数F和细绳方向，按同一比例做出这个力的图示比较这个实测合力和按平行四边形法则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相同 (6)改变两测力计拉力的大小和方向，重做两次实验，从实验得出结论,(4)
10、，(3)，(1)，(2)，(5)，(6),15在验证力的平行四边形定则的实验中，某同学采取了以下三个步骤做实验： （1）在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细绳套，通过细绳套同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细绳套的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两个测力计F1和F2的示数。,（2）在白纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出它们的合力的大小F合。,（3）只用一个测力计通过细绳套拉橡皮条，使它的伸长量与两个测力计拉时相同，记下此时测力计的示数F和细绳套的方向。 以上三个步骤均有错误或疏漏，请指出它们错在哪里： 在（1）中是_。 在
11、（2）中是_。 在（3）中是_。,应记下两个细绳套的方向即F1和F2方向,应依据F1和F2的大小和方向作图；,应将橡皮条与细绳套的结点拉至同一位置O点。,16、“验证力的平行四边形定则”的实验中，先用两个弹簧秤分别勾住两细绳套，互成角度地将橡皮条拉到一定长度，此时需要记录的内容有 _、 _ 、 _ .,橡皮条结点的位置、两弹簧秤示数、两细绳的方向,17.在“互成角度的两个力的合成”实验中，用两只弹簧分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸到某一位置O点静止，此时必须记录的是（用字母表示）_。 A橡皮条的伸长度 B两只弹簧称的读数 C橡皮条固定端位置 DO点的位置 E两细绳间的夹角 F两条细绳
12、的方向,B D F,18、在做“互成角度的两个力的合力”实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中正确的是 。 （A）同一次实验过程，O点位置允许变动 （B）实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 （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，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角应取90，以便于算出合力大小,B,19在互成角度的两个力的合成实验中，某同学根据实验数据画出了下图，则其中由实验操作测得的数据有（ ） AF1 BF2 CF DF,ABD,20.在做“验证
13、力的平行四边形定则”的实验时，下列措施中，哪些是有利于改进本实验结果的?( ) (A)橡皮条弹性要好，拉到O点时，拉力要适当大些； (B)两个分力Fl和F2间的夹角要尽量小些,(C)拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板面； (D)拉橡皮条的绳套的绳要细，而且要长一些,ACD,(1)弹簧秤两个、皮筋一根、铅笔一支； (2)O点位置；细绳所示方向；相应弹簧秤读数；O点位置；弹簧秤读数、细绳所示方向。,21、(1)在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，需要的器材有：方木板、白纸、细绳套两个，三角板、刻度尺、图钉几个，还需要 。 (2)在做上述实验时，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把
14、橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个细绳套，通过细绳用两个互成角度的弹簧秤拉橡皮条，使结点移到某一位置O，此时需记下： 。然后用一个弹簧秤把橡皮条拉长，使结点到达 再记下 和 。,22、在验证“互成角度两个力合成”实验中，在橡皮条的一端固定在A点，另一端被两个弹簧拉到O点，两弹簧秤读数分别为F1和F2，细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为1和2，如图，以下说法正确的是（ ）,A.O点位置不变，合力不变 B.用平行四边形定则求得的合力F一定沿OA直线方向 C.若不改变O和1，F1增大，F2必减小 D.合力F必大于F1或F2,A,23、(1) 某同学做“互成角度的两个力合成”实验时得出如图所示的结果(图中F | 与O共线)，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳套的结点，图中 _是F1和F2合力的理论值，图中 是F1和F2合力的实验值，需要进行比较的是 与 ，通过本实验可验证 。,F FF F 互成角度的两个力合成遵循平行四边形定则,(2)在“互成角度的两个力合成”实验中，用A、B两只弹簧秤把皮条上的结点拉到某一位置O，这时AO、BO间夹角AOB90，如图所示，现改变弹簧秤A
