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《高考物理实验专题特训（3）验证力的平行四边形定则》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验三：验证力平行四边形定则一.实验目验证互成角度两个共点力合成时平行四边形定则。学会用作图法处理实验数据和得出实验结论。二.实验器材方木板.白纸.弹簧测力计(两只).橡皮条.细绳套(两个).三角板.刻度尺.图钉(几个).铅笔。三.实验步骤与数据处理1．用图钉把白纸钉在水平桌面方木板上．2．用图钉把橡皮筋一端固定在A点,橡皮筋另一端拴上两个细绳套．3．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长到某一位置0,如图实-3-1所示,记录两弹簧测力计读数,用铅笔描下O点位置及此时两细绳套方向．4．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细
2、绳方向画直线,按选定标度作出这两只弹簧测力计读数F1和F2图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形对角线,此对角线即为合力F图示．5．只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮筋结点拉到同样位置0,记下弹簧测力计读数和细绳方向,用刻度尺从0点按同样标度沿记录方向作出这只弹簧测力计拉力F′图示．6．比较力F′与用平行四边形定则作出合力F在大小和方向上是否相同．7．改变两个力F1与F2大小和夹角,再重复实验两次．四.注意事项1．不要直接以橡皮筋端点为结点,可拴一短细绳连两细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,以便准确地记录结
3、点0位置．2．在同一次实验中,使橡皮筋拉长时结点O位置一定要相同．3．不要用老化橡皮筋,检查方法是用一个弹簧拉橡皮筋,要反复做几次,使橡皮筋拉到相同长度看弹簧读数有无变化．4．细绳套应适当长一些,便于确定力方向．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,取掉细绳套后,再将所标点与0点连直线确定力方向．5．在同一次实验中,画力图示所选定标度要相同．并且要恰当选取标度,使所作力图示稍大一些．五.误差分析本实验误差主要来源除弹簧测力计本身误差外,还有读数误差.作图误差,因此读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录,两力与各
4、对边要平行．两个分力F1和F2间夹角θ越大,用平行四边形作图得出合力F误差△F也越大,所以实验中不要把θ取得太大,但也不宜太小,以600～1000之间为宜．考点一 实验原理与操作[典例1] (2015·长沙模拟)某同学做“验证力平行四边形定则”实验情况如图实31甲所示,其中A为固定橡皮条图钉,O为橡皮条与细绳结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出图。图实31(1)如果没有操作失误,图乙中F与F′两力中,方向一定沿AO方向是________。(2)本实验采用科学方法是________。A．理想实验法 B．等效替代法C．控
5、制变量法D．建立物理模型法(3)实验时,主要步骤是：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．用图钉把橡皮条一端固定在板上A点,在橡皮条另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。记录下O点位置,读出两个弹簧测力计示数；D．按选好标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计拉力F1和F2图示,并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计示数,记下细绳方向,按同一标度作出这个力F′
6、图示；F．比较F′和F大小和方向,看它们是否相同,得出结论。上述步骤中：①有重要遗漏步骤序号是________和________；②遗漏内容分别是__________________和______________________。[答案] (1)F′ (2)B (3)①C E ②C中应加上“记下两条细绳方向” E中应说明“把橡皮条结点拉到同一位置O”[考点总结·要点谨记]1.实验原理理解[对应第(1)(2)题](1)用一个弹簧测力计拉橡皮条时,拉力F′方向一定沿AO方向。(2)因误差因素(读数误差.作图误差等)由平行四边形定则作出合力不一定
7、沿AO方向。(3)本实验中一个弹簧测力计作用效果与两个弹簧测力计共同作用效果相同,具有等效替代关系。2.实验操作步骤[对应第(3)题](1)保证两次拉橡皮条时结点O完全重合,以保证力F1.F2与F′存在作用效果相同。(2)实验过程中要同时记录弹簧测力计示数及拉力方向。考点二 数据处理与误差分析[典例2] 在“探究求合力方法”实验中,现有木板.白纸.图钉.橡皮条.细绳套和一把弹簧测力计。(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到实验数据如下表：弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(1
8、0－2m)0.741.802.803.724.605.586.42请在图实34中画出图像,并求得该弹簧劲度系数k＝______N/m。图实34(2)某次实验中,弹簧测力计指针位置
