实验：验证力的平行四边形定则-人教版答案.docx

试验二 验证力的平行四边形定则试验目的 验证平行四边形定则试验器材 方木板一块测力计两个细绳两段橡皮条一段白纸铅笔刻度尺量角器图钉 点拨：测力计可以只用一个，分别测出两个分力，虽然操作较麻烦，但可避开两个测力计的不一样性带来的误差。试验原理试验原理： 若一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，则称这个力是这两个力的合力。在本试验中，我们先用两个力将橡皮条的结点拉至某一位置，再用一个力也将橡皮条的结点拉至同一位置（作用效果相同），看在误差范围内，这个力与依据两个分力用平行四边形定则作出的合力是否相同，来验证力的合成的平行四边形定则。试验步骤（1）把橡皮条的一端固定在板上的A点。 （2）用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点（如图2-1） 点拨：阅历得知两个分力F1, F2间夹角越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大，所以试验中不要把角取得太大，一般不大于90°为最佳。橡皮条, 细绳, 测力计应在同一平面内，测力计的挂钩应避开与纸面磨擦。（3）用铅笔登记O点位置，画下两条细绳的方向，并登记两个测力计的读数。 点拨：拉橡皮条的细线要长些，标记每条细线方向的方定是使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些。（4）选定标度，在纸上按比例作出两个力F1, F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。点拨：作图要用尖铅笔，图的比例要尽量大些，要用严格的几何方定作出平行四边形，图旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小与方向。（5）只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，登记测力计的读数与细绳的方向，按同样的比例作出这个力F的图示，比较F与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同。（6）变更F1与F2的夹角与大小，再做两次。点拨：变更分力大小与夹角再做两次时，每次都把橡皮条的结点拉到O点，为了直观地看出分力可能大于合力，可以使其中一次两个分力的夹角大于120°。留意事项： 1, 为作图便利并减小误差，两个分力间的夹角不要太大，两个分力的大小要稍大（但又不要使两分力及其合力超过弹簧秤量程）。 2, 弹簧秤运用前应事先检查：先看自然下垂时，其指针是否指零刻度；再用两只弹簧秤相互钩住用力拉，看其读数是否相同。 3, 用弹簧秤拉细线套时，拉力的方向应沿弹簧秤的轴线，弹簧秤, 橡皮条, 细线套应位于与白纸平行的同一平面内，防止弹簧秤内部, 弹簧秤与纸面, 橡皮条与纸面之间的摩擦。 4, 结点的位置及细线的方向必需标定精确，作图要规范, 精确。例题：下述方法中可削减试验误差的是： A, 运用弹簧秤拉橡皮条时，应使它与木板平行； B, 两个分力 F1  , F 2  的大小应适当大些； C, 两个分力 F1 , F 2  的夹角越大越好； D, 拉橡皮条的细绳要稍长些； 练习题：1, 本试验中所说的合力与两个分力具有相同的效果，是指下列说法中的： A, 弹簧秤的弹簧被拉长； B, 固定橡皮条的图钉受拉力产生形变； C, 细绳套受拉力产生形变； D, 使橡皮条在某一方向伸长某一长度； 2, 下述试验步骤正确的排列依次是 _ 。A, 用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的P点，把橡皮条的另一端拴上两个细绳套； B, 用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O，登记弹簧秤的读数与细绳方向，按选定的标度作出这个力F 的图示； C, 把木板平放在桌面上，用图钉把白纸钉在木板上； D, 用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成肯定角度拉橡皮条，使橡皮条结点伸长到某一位置 O ，登记 O 点位置与两条细绳的方向，并记录弹簧秤的读数； E, 从结点 O 沿着两个绳套的方向按选定的标度作出这两个弹簧秤的拉力F1, F2的图示，并以F1, F2为邻边作出平行四边形，再作出合力F的图示； F, 变更两个力F 1  , F  2的大小与方向，再重复试验两次； G, 比较一下力F与合力F 的大小方向是否相同； 3 , 做验证力的平行四边形定则的试验时，其中三个试验步骤是：（ 1 ）在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两只弹簧秤互成角度拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置 O点，在白纸上登记O点与两弹簧秤的读数 F1, F2 ；（ 2 ）在纸上依据F1, F2的大小，应用平行四边形定则求出合力F ；（ 3 ）只用一只弹簧秤通过细线拉橡皮条，使它的伸长量与两根弹簧秤拉时相同，登记此时弹簧秤的读数 F。 以上三个步骤中均有错误或疏漏。请指出各在哪里，并加以订正与补充。 4 , 2004年黄冈在验证“互成角度的两个力的合成”的试验中，某小组得出如图示的图F与A, O共线中_是F1与F2 合成的理论值；_F1与F2合成的实际值。5 , 在两个共点力合成的试验中，如图所示，用M, N两个测力计拉橡皮条的结点P，使其位于E处，此时+=90°。然后保持M的读数不变，当角由图中所示的值渐渐减小时，要使结点仍在E处，可采纳的方法是 A、 增大N的读数，减小角B、 减小N的读数，减小角C、 减小N的读数，增大角D、 增大N的读数，增大角参考答案：例：ABD习题：1.D 2. CADEBGF 3. 应将白纸用图钉固定在白纸上，还应登记两细线方向；应先选定标度，依据F1, F2的大小与方向作出力的图示，再作出F1, F2的合力F；应将橡皮条的结点拉到O点，并登记这时弹簧秤的读数与的方向4F；F5B1探究力的平行四边形定则的试验原理是等效原理，其等效性是指()A使两分力与合力满意平行四边形定则B使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合C使两次橡皮筋伸长的长度相等D使弹簧秤在两种状况下发生相同的形变答案：B2.图265在“验证力的平行四边形定则”试验中，须要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图265所示)试验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条某同学认为在此过程中必需留意以下几项：A两根细绳必需等长B橡皮条应与两绳夹角的平分线在同始终线上C在运用弹簧秤时要留意使弹簧秤与木板平面平行其中正确的是()解析：该试验验证两个分力的效果等效于其合力的效果，不必要求两分力等大，故B错；与两绳长短无关，A错；但需使两分力与合力在同一平面内，故C正确答案：C3关于验证平行四边形定则的试验，请回答下列问题：(1)在该试验中，合力与分力的概念是一种_的科学思想方法(2)某同学在做该试验时，弹簧测力计平行于木板如图266(a)放置，然后记录力的大小与方向，请你指出这样操作的问题：_.图266(3)某同学完成该试验后得到的图形如图266(b)所示，图上所画的四个力中，由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是_答案：(1)等效替代(2)弹簧测力计的轴线与细线套不在同始终线上，导致测量数据不精确(3)F应依据试验要求做好试验，重视试验中的几个留意点本题中的F是以F1, F2为邻边所作的平行四边形的对角线，故F是用一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力4图267为“探究求合力的方法”的试验装置(1)下列说法中正确的是()A在测量同一组数据F1, F2与合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变更B弹簧测力计拉细线时，拉力方向必需竖直向下CF1, F2与合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D为减小测量误差，F1, F2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图268所示，由图可知拉力的大小为_ N.解析：(1)在测量同一组数据的过程中，橡皮条结点O的位置不能变更，假如变更，即受力变更，所以A选项正确；由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O，定滑轮只能变更力的方向不能变更力的大小，所以弹簧测力计拉线的方向不肯定要沿竖直方向，B选项错误；弹簧测力计的运用，不能超过其量程，C选项正确；两个拉力的方向合适即可，不宜太大，也不宜太小，但不肯定为90°，所以D选项错误(2)考查弹簧测力计的读数答案：(1)AC(2)4.005(2009·山东，23)请完成以下两小题某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)与若干小重物，以及刻度尺, 三角板, 铅笔, 细绳, 白纸, 钉子，设计了如下试验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A, B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物(1)为完成该试验，下述操作中必需的是_a测量细绳的长度 b测量橡皮筋的原长c测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，变更条件再次验证，可采纳的方法是_解析：运用等效思想来验证平行四边形定则，即要验证以两力为平行四边形的邻边，作平行四边形，其对角线是否与合力相符本小题中结点受三个力，其中两个力的合力与第三个力等大反向，故先测出各力的大小与方向，然后作出各力的图示，以两边为邻边做平行四边形，假如在试验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向，即可验证为测量各力的大小故须要记录橡皮筋原长, 悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位置故应选bcd.可以通过变更小重物变更各力的大小答案：(1)bcd(2)更换不同的小重物第 9 页