实验探究共点力的合成.docx

实验：探究共点力的合成一、【实验目的】探究两个共点力的合成二、 【实验原理L力的平行四边形定则是本实验的原理，由它求出两分力的合力F，再将F，与由实 验求岀的Fi和F2的合力F进行比较，从而验证平行四边形定则三、 【实验器材】木板、图钉、白纸、橡皮筋、弹簧测力计（2个）、刻度尺、量角器、细绳套（两 个）、细芯铅笔四、 【实验探究】下面我们通过实验探究一下两个共点力的合力大小与分力的关系1、实验步骤:1） 用图钉把白纸固定在水平桌面的方木板上2） 用图钉把橡皮条的一端固定在A点上,橡皮条的另一 端拴上两个细绳套3） 用两个弹簧秤分别勾住细绳套，互成角度地拉橡皮 条，将节点拉到某一位置0,如图（1）,记录两弹簧秤的 读数（R、F2力的大小），用铅笔描下0点位置及此时两条细绳套的方向（力的方向）4）去掉一个测力计，只用一个弹簧秤勾住细绳套，把橡皮条的节点拉到同一位置0, 记下此时秤的示数F及细绳的方向5）取下白纸，用铅笔和刻度尺从0点沿两条细绳方向画直线，按一定比例，用有向线段在纸上画出F】、F2和F以巧和F2为邻边作平行四边形，Fi与F2之间的对角线用F，表示6）比较"与F的大小和方向（卯 与F之间的夹角记为厶0 ）o7）改变Fi和F2的大小和夹角，重复以上实验，将结果填入下列表格中。

表（1）探究力的合成试验次数F】FiFzFAF=F, -F(N)1234结论：（1） 、两个或多个分力的作用效果与一个力的作用效果相同2） 、两个或多个力的合成遵循平行四边形定则3）、F和F在误差范围内重合2、注意事项：1） 弹簧秤选取方法是：将两只弹簧秤调零厚互钩水平对拉，若两只弹簧秤在对拉过程中 读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直到相同为止2） 实验前，首先检查指针是否在零刻度线上，若不在应校正零位（无法校正的，要记录 零误差）实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，使用时不能超过弹性限度，读数时应正 对、平视刻度，估读到最小刻度的下一位3） 不要用老化橡皮筋检查方法时用一个弹簧拉橡皮筋，要反复做几次使橡皮筋拉到相同 的尺度，看弹簧秤示数有无变化4） 不要直接以橡皮筋端点为节点可拴一细绳连两细绳套，以三绳交点为节点，且节点 应小点，以便准确记录0点位置5） 细绳套应适当长些，便于确定力的方向，不要直接沿细绳套方向画直线，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0点连线用来确定力的方向6） 本次实验中，以橡皮条的伸长（节点到达某一位置）来衡量力的 作用效果，因此，在同一次实验中应使两种情况下节点到达同一位 置。

7） 画力的图示时，标度的选取应恰当，要严格按几何作图法求合力3、数据处理及误差分析以儿、F2为邻边作平行四边形，并作出对角线V与F比较，如右图F和F，在误差范围内重合本实验的主要误差来源于读数、作图，此外还有弹簧秤本身的误差，因此，首先应 检查弹簧秤的零点是否准确，在实验中拉细绳时必须与木板平行，读数时眼睛一定要正 对刻度，按有效数字记录示数，作图时要准确，两个分力Fi和F2间夹角不能太大或太 小，要按实验的要求进行操作、读数、作图，即使存在误差，也应该是正常的，不能用 数据拼凑使实验非常完美，也不能只用特殊角度而不管其一般性合作探究】【例题】将下述实验步骤按正确顺序用数字排列应是 ⑴在白纸上按比例做出两个力Fi和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F.(2) 只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置.(3) 记下两弹簧秤读数，描出两力的方向.(4) 在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮条的一端固定板上A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弹簧秤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) 记下弹簧秤的读数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) 改变两弹簧秤拉力的大小和方向，重做两次实验，从实验得出结论.【当堂检测】1•在《探究共点力合成的规律》的实验中， 某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固 定橡皮筋的图钉,0为橡皮筋与细绳的结点, 0B与0C为细绳，(1) 图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，则下列说法中正确的是( )A. 图乙中力F是力F】和F2合力的理论值，F1是力R和F2合力的实际测量值B. 图乙中R是力N和F2合力的理论值，F是力R和F2合力的实际测量值C. 在实验中，如果将细绳换成橡皮条，那么对实验结果没有影响D. 在实验中，如果将细绳换成橡皮条，那么对实验结果有较大的影响（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）关于本实验，下列说法中错误的是（）A. 同一次实验中，0点位置允许变动B. 画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外C. 实验中，把橡皮条的另一端拉到0点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90D. 实验中，只要记录0点的位置和弹簧测力计的读书2.在《探究共点力合成的规律》的实验中，采用哪些方法和步骤可以减小实验误差（ ）A.两个分力Fi、F2间的夹角要适当大些 B.两个分力F】、F2的大小要适当大些C.拉橡皮条的细绳要稍长一些D.实验前先把两个弹簧秤的钩子互相钩住,平放在桌子上，向相反方向拉动，检査读数是否相同 3•在《共点的两个力的合成》实验中，得到了如图所示的图形，图中P为橡皮条的固定点，O为橡皮条与细线的结点，用两 只弹簧秤和用一只弹簧秤，都将结点拉到O点， 实验中要比较的是图中 和 两个力的大小和方向，其中 是实验直接测得的合力，图中 是F八 巧合力的理论值（通过作图得出的）。

通过本实验可以验证 4、如图所示为验证力的平行四边形定则的实验装置示意图.通过细线用两 个互成角度的测力计拉橡皮条使结点移到某一位置O,此时需要记下:（1） ；（2） :（3） ；然后，只用一个测力计再把橡皮条拉长，使结点到达位置 ,再记下 ・（4） 实验中得出的共点力合成的定则，同样适用于合成下列物理量的是A.速度 B.加速度 C.功 D.能 E.温度 F.电流。