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1、沂水一中高一物理组 制作人：秦玲 审核人： 黄成传 使用时间2015.11 探究合力与分力的关系力的平行四边形定则实验目的： 1、探究合力与分力的关系力的平行四边形定则2、会用弹簧秤和细线测出力的大小和方向实验原理：1、 使一个力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，力就是这两个力F1和F2的合力。2、 作出力的图示，再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和的大小和方向是否相同。实验器材：_。实验步骤：（1）在桌上平放方木板，用图钉把白纸钉在方木板上。（2）用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两根细绳套。（3）
2、用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。（在使用弹簧秤的时候，要注意使弹簧秤与木板平面平行。）（4）用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数。（5）用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力F1和F2的图示，以两个力为邻边做平行四边形，对角线即为理论上的合力F，量出它的大小。 （6）只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示。（7）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，看它们是否相等。实验结论 。讨论与交流：1、由
3、作图法得到的F和实际测量得到的F有可能完全符合吗，为什么？2、本实验误差的主要来源是什么弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。又应该如何减少实验误差？减小误差的方法：1测力计使用前要校准零点。 2方木板应水平放置。 3弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行. 4两个分力和合力都应尽可能大些，读数时注意弹簧秤的量程及最小刻度.5拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.6两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取60120为宜.7.在画力的合成图时,要恰当选定标度.3、在实验操作中我们应该注意那些事项规范我们的实验操作？ 注意事项：弹簧秤使用前要校零，在竖直位置已校正好零点的
4、弹簧秤，到水平位置使用时，仍然要重新调零。 要选用规格、性能完全相同的两个弹簧秤。本实验中，用弹簧秤测量拉力时，要使三个拉力F1 、F2 、F和橡皮条均在平行于纸面的平面内。 同一次实验中，橡皮筋结点位置一定要相同。 在不超出弹簧秤量程的条件下，应该尽可能使弹簧秤的拉力大一些。用作图法作分力F1 、F2 的合力F时要准确，图要尽可能画得大些，以使测量值的最后一位估读数字在图上能准确表示出。典例精析例1某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置分别读出弹簧测力计A和
5、B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向 (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_N.(2)下列不必要的实验要求是_(请填写选项前对应的字母) A应测量重物M所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法 例2.李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图3所示(1)试在图3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
6、此实验，下列叙述正确的是_A两弹簧秤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，两弹簧秤的拉力是分力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秤拉力的效果相同D若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧秤拉力的大小即可2、 如图所示是张华和李明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是用一只弹簧秤拉时的图示)答： _.巩固练习1在做完“探究求合力的方法”实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的()A用两只弹簧测力计拉橡皮条时，应使两细绳
7、套间的夹角为90，以便算出合力的大小B用两只弹簧测力计拉橡皮条时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮条时力的图示F不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立C若F1、F2方向不变，而大小各增加1 N，则合力的方向也不变，大小也增加1 ND在用弹簧测力计拉橡皮条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行2、（1）在“互成角度的两个共点力的合成”实验中，某同学的实验结果如右下图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳结点的位置。图中 是F1与F2的合力的理论值，_是力F1与F2合力的实验值。通过把 _和_ 进行比较，验证平行四边形定则。（2）本实验采用的科学方法是_（填字母代
8、号）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小明同学在学完力的合成与分解后，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只弹簧测力计，按如下步骤进行实验A在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的大小和方向B在一只弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯，记下静止时弹簧测力计的读数FC将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两只弹簧测力计的挂钩上在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两只弹簧测力计的读数相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读数如图甲所示D在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示，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
9、力F.(1)在步骤C中，弹簧测力计的读数为_N.(2)在步骤D中，合力F_ N.(3)若 ，就可以验证力的平行四边形定则4在“探究求合力的方法”的实验中（1）有同学做了一系列步骤，其中的两个步骤是这样做的：在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点与两个弹簧秤的读数F1与F2；只用一个弹簧秤通过细线沿原来的方向（即两个弹簧同时拉时橡皮条伸长的方向）拉橡皮条，记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向。 以上两个步骤中均有疏漏或错误，分别是 在中 ； 在中 。（2）如图3.4-
10、3所示，使b弹簧秤从图示位置开始缓慢顺时针转动，在这过程中，保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中，关于a、b两弹簧秤示数的变化情况是 （ ） aObPAa示数增大，b示数减小 Ba示数减小，b示数先增大后减小Ca示数减小，b示数增大 Da示数减小，b示数先减小后增大5（课后深思）如图所示，在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，并使该端拉至O点，两个弹簧秤的拉力分别为F1、F2(90)，现使F1大小不变地沿顺时针转过某一角度，要使结点仍在O处，相应地使F2的大小及图中角发生变化则相应的变化可能是AF2一定增大 BF2可能减少C角一定减小 D. 角可能增
11、大参考答案例1、(1)3.6(2)D(3)改变弹簧测力计B拉力的大小；减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)例题2、（1） （2）A C （3）张华作的符合实验事实（4）1、F1的方向比真实方向偏左2、F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左3、作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行练习1、BD2、3、解：（1）弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于0.1N，图指针落在3N格处，所以读数为3.00N故答案为：3.00（2）两个分力为边做出平行四边形，如下图所示：根据力的图示，可以测量出合力的大小大约为5.8N故答案为：5.80.2（3）根据实验原理可知，只要合力的大小与水杯重力大小相等，方向与重力方向相反，即可验证力的平行四边形定则故答案为：F1近似在竖直方向，且数值与F近似相等4、（1）在中未固定白纸，漏测两细线的方向； 在中应使结点与O点重合。（2）D5、解：根据平行四边形定则有：若如图1变化所受，可以增大F2的同时减小角；如图2所受示，可以增大F2的同时增大角；如图3所受示，可以增大F2而保持角不变；同时根据平行四边形定则可知，减小F1的同时增大角是不能组成平行四边形的，故A、D正确，B、C错误故选AD1
