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1、课时24 力学实验(二),实验(4):探究求合力的方法,一、实验原理图 二、基本实验要求 1.实验目的: (1)探究合力与两个分力之间的关系。 (2)能用作图法验证互成角度的两个力合成时遵守平行四边形定则。,2.实验原理: 分别用一个弹簧测力计和两个弹簧测力计将橡皮条结点拉伸到同一点O,记下力F的方向和大小、互成角度的两个力F1和F2的方向和大小,作出力F、F1、F2的图示,然后寻找F与F1、F2的关系。 3.实验器材: 木板、白纸、图钉若干、两根细绳、橡皮条、弹簧测力计2个、刻度尺等。,4.实验步骤: (1)把木板平放在桌面上,用图钉把一张白纸钉在木板上。 (2)用图钉把橡皮条的一端固定在木
2、板上的A点,橡皮条的另一端B拴上两根细绳。 (3)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。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。 (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)选定一个合适的标度,用力的图示法作出F1、F2和F的图示。 (6)用虚线把F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,分析F1、F2和F之间可能存在的关系。 (7)改变两力F1、F2的大小和方向,重复实验,看看是否与第一次得出的结果一致。,5.注意事项: (1
3、)正确使用弹簧测力计:本实验需要选用两个规格相同的弹簧测力计,使用弹簧测力计前,应先调零;在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差;弹簧测力计轴线方向与被测力的方向应一致;拉弹簧测力计时,应使弹簧测力计与木板平行;弹簧测力计读数时应正对刻度。 (2)在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。 (3)实验中,两个弹簧测力计拉力方向之间夹角不宜太小,也不宜太大。 (4)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,去掉细绳套后,再将所标点与O点连接,即可确定力的方向。 (5)在同一
4、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。,考点1,考点2,实验原理和操作 典例1(1)在“探究求合力的方法”实验中,采用的科学方法是( ) A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.建立物理模型法,答案,解析,考点1,考点2,(2)下列做法不必要的是( ) A.两个分力的夹角要尽量大一些 B.拉橡皮条的拉力要适当大一些 C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板 D.作力的图示时,标度的选择要适当,使所作的图在不超出白纸的前提下尽量大一些,答案,解析,考点1,考点2,实验数据处理与误差分析 (1)数据处理作图法: 在探究求合力的方法实验中,由作图法得到的合力F与实际测量得到的合力F不可能完全重合,只要在误差范围内可以认为合力F与合力F重合,即可验证平行四边形定则,如图所示。,考点1,考点2,(2)误差分析: 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个平面内,这样得到的两个弹簧测力计的水平分力的实际合力比由作图法得到的合力要小。 结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准,造成作图的误差。 作图比例不恰当造成作图误差。,