实验3：验证力的平行四边形 第一章《力、物体的平衡》.pptVIP

* * 验证力的平行四边形定则 【实验目的】 验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则 【实验原理】 通过研究合力与分力在其作用效果上的等效性，从而验证力的平行四边形定则。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。 实验三 【实验器材】 方木板、白纸、弹簧秤（两只）、三角板、刻度尺、图钉（几颗）、铅笔、橡皮条、细绳套（两个） 基本测量工具 ① 弹簧秤（弹簧测力计）测两个分力的大小和等效合力的大小 ② 量角器测量由平行四边形定则作图得到的合力F与用一个弹簧秤直接拉出的合力F′的夹角θ ③ 刻度尺（或者绘图三角板）则是作力的方向时画线和用一定比例长度表示力的大小 （1）基本测量工具及其使用： ① 使用前要先调到零点，再用标准砝码检查示值是否准确，如不准，可以旋转卡在弹簧圈的三角形钢片来改变弹簧的工作圈数，对于示值偏大的，应把三角片向上拧几圈，减少弹簧的工作圈数，增大劲度系数；对于示值偏小的则采取相反措施。 ② 使用时弹簧的伸长方向和所测拉力方向要一致。 ③ 弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦。 （2）使用弹簧秤应注意： 下图是一个弹簧秤的示意图，该弹簧秤的量程为_______N。由图中读出的测量值应为__________N。 50，27 A O (1)在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。 (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个细绳，细绳的另一端系着绳套。 (3) 用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，如图所示。 (4)用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧的示数F1和F2。(在使用弹簧秤的时候，要注意使弹簧秤与木板平面平行。) F1 F2 【实验步骤】 (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F1和F2为邻边利用刻度尺和三角尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，求出合力F的图示。 (6)只用一只弹簧，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O。读出弹簧的示数F＇，记下细绳套的方向，用刻度尺从O点按同一标度作出这个F＇的图示。 (7)比较力F＇与用平行四边形法则求得的合力F的大小和方向，看看在实验误差范围内是否相等。 (8)改变两分力F1、F2的大小和夹角，再重复做两次实验。 · o F1 F2 F F 、 某同学在做该实验中，记录下如下的实验过程： ① 只用一个弹簧秤通过细线把橡皮条拉到O点，并记下弹簧秤的读数和细线的方向，按标度作出这个力F′的图示； ② 记下两个弹簧秤的读数以及橡皮条的结点的位置O； ③ 作出F1和F2的合力F′，比较F和F′，作出结论； ④ 通过细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条；使结点达到某一位置； ⑤ 将白纸用图钉固定在木版上，把橡皮条的一端固定，另一端拴上两个细绳套； ⑥ 描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出F1和F2的图示。 正确的实验步骤是:__________ _______________ ⑤、④、②、⑥、①、③ 【实验结论】 用平行四边形定则作图量出两个分力F1、F2的合力F与用一个测力计直接测出的合力F′，在误差范围内是相等的。 如果两个互成角度的作用力F1、F2的效果与另一个力F的效果相同，则F1、F2与F的关系遵循 定则。下图是在“两个共点力的合成”的实验中作出的图象的一部分，其中 是通过平行四边形作图得到的合力。 F/ 平行四边形 1、 用来测量F1和F2的两只弹簧秤应同规格、性能相同。使用时应注意：使用前先将测力计的指针调好零位，再将两个测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，两者示数相同方可使用。 2、实验中的两只细绳套不要太短。 3、使用弹簧秤测拉力时，弹簧秤、橡皮条、细绳应在与纸面平行的平面内。使用测力计拉细绳套时，要使测力计的弹簧与细绳套在同一直线上，避免弹簧与测力计壳、测力计限位卡之间有摩擦。 【注意事项】 4、使用弹簧秤测拉力时，拉力应适当的大一些，但不要超出量程。 5、选用的橡皮条应富有弹性，能发生弹性行变。注意要缓缓拉，不要拉过头。 6、同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置应不变。 7、在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同。画力的图示，要选用恰当的标度；做力的合成图时，应将图尽量画大一些。 8、实验总是有误差的。直接测出的力F与用平行四边形法则求出的合力F合不可能完全重合，但在误差范围内可认为重合。 （1994·上海·四、3）在做“互