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1、一、一、实验实验目的目的1会用会用弹弹簧簧测测力力计计和和细线测细线测出力的大小和方向出力的大小和方向2验证验证互成角度的两个力合成互成角度的两个力合成时时的平行四的平行四边边形定形定则则二、二、实验实验原理原理一个力一个力F的作用效果和两个力的作用效果和两个力F1、F2的作有效果都是的作有效果都是让让同一条一端固定同一条一端固定的橡皮条伸的橡皮条伸长长到同一点，所以力到同一点，所以力F就是就是这这两个力两个力F1和和F2的合力，作出力的合力，作出力F的的图图示示再根据平行四再根据平行四边边形定形定则则作出力作出力F1和和F2的合力的合力F的的图图示，示，比比较较F和和F的大小和方向是否相同，
2、若相同，的大小和方向是否相同，若相同，则说则说明明互成角度的两个力合成互成角度的两个力合成时时遵循平行四遵循平行四边边形定形定则则(二二)验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则 三、三、实验实验器材器材方木板，白方木板，白纸纸，弹弹簧簧测测力力计计(两只两只)，橡皮条，橡皮条，细绳细绳套套(两个两个)，三角板，刻，三角板，刻度尺，度尺，图钉图钉(几个几个)四、四、实验实验步步骤骤1在水平桌面上平放一在水平桌面上平放一块块方木板，在方木板上方木板，在方木板上铺铺一一张张白白纸纸，用，用图钉图钉把把白白纸纸固定在方木板上固定在方木板上2用用图钉图钉把橡皮条的一端固定在板上的把橡皮条的一端固定
3、在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两点，在橡皮条的另一端拴上两条条细绳细绳，细绳细绳的另一端系上的另一端系上细绳细绳套套3用两个用两个弹弹簧簧测测力力计计分分别钩别钩住住细绳细绳套，套，互成角度地拉橡皮条，将互成角度地拉橡皮条，将结结点拉到某点拉到某 一位置一位置O，如，如图图所示所示4用用铅铅笔描下笔描下O点的位置和两条点的位置和两条细绳细绳的方向，的方向，读读出并出并记录记录两个两个弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数5用用铅铅笔和刻度尺在白笔和刻度尺在白纸纸上从上从O点沿两条点沿两条细绳细绳的方向画直的方向画直线线，按一定的，按一定的标标度作出两个力度作出两个力F1和和F2的的图图示，并以示
4、，并以F1和和F2为邻边为邻边用刻度尺和三角板作平用刻度尺和三角板作平行四行四边边形，形，过过O点的平行四点的平行四边边形的形的对对角角线线即即为为合力合力F.6只用一个只用一个弹弹簧簧测测力力计计，通，通过细绳过细绳把橡皮条的把橡皮条的结结点拉到同点拉到同样样的位置的位置O，读读出并出并记录弹记录弹簧簧测测力力计计的示数，的示数，记记下下细绳细绳的方向，按同一的方向，按同一标标度用刻度尺从度用刻度尺从O点作出点作出这这个力个力F的的图图示示7比比较较F与用平行四与用平行四边边形定形定则则求出的合力求出的合力F的大小和方向，看它的大小和方向，看它们们在在实实验误验误差允差允许许的范的范围围内是
5、否相等内是否相等8改改变变F1和和F2的大小和方向，再做两次的大小和方向，再做两次实验实验 五、五、误误差分析差分析1弹弹簧簧测测力力计计本身的本身的误误差差2读读数数误误差和作差和作图误图误差差3两分力两分力F1、F2间间的的夹夹角角越大，用平行四越大，用平行四边边形定形定则则作作图图得出的合力得出的合力F的的误误差差F也越大也越大六、注意事六、注意事项项1同一同一实验实验中的两只中的两只弹弹簧簧测测力力计计的的选选取方法是：将两只取方法是：将两只弹弹簧簧测测力力计调计调零后互零后互钩对钩对拉，若两只拉，若两只弹弹簧簧测测力力计计在在对对拉拉过过程中，程中，读读数相同，数相同，则则可可选选；
6、若；若读读数不同，数不同，应应另另换换，直至相同，直至相同为为止止2在同一次在同一次实验实验中，使橡皮条拉中，使橡皮条拉长时长时，结结点点O位置一定要相同位置一定要相同3用两只用两只弹弹簧簧测测力力计钩计钩住住绳绳套互成角度地拉橡皮条套互成角度地拉橡皮条时时，夹夹角不宜太大角不宜太大也不宜太小，在也不宜太小，在60100之之间为间为宜宜4读读数数时应时应注意使注意使弹弹簧簧测测力力计计与木板平行，并使与木板平行，并使细绳细绳套与套与弹弹簧簧测测力力计计的的轴线轴线在同一条直在同一条直线线上，避免上，避免弹弹簧簧测测力力计计的外壳与的外壳与弹弹簧簧测测力力计计的限位卡之的限位卡之间间有摩擦有摩擦
7、读读数数时时眼睛要正眼睛要正视弹视弹簧簧测测力力计计的刻度，在合力不超的刻度，在合力不超过过量程及橡皮条量程及橡皮条弹弹性限度的前提下，拉力性限度的前提下，拉力的数的数值值尽量大些尽量大些5细绳细绳套套应应适当适当长长一些，便于确定力的方向不要直接沿一些，便于确定力的方向不要直接沿细细绳绳套的方向画直套的方向画直线线，应应在在细绳细绳套末端用套末端用铅铅笔画一个点，去掉笔画一个点，去掉细细绳绳套后，再将所套后，再将所标标点与点与O点点连连接，即可确定力的方向接，即可确定力的方向6在同一次在同一次实验实验中，画力的中，画力的图图示所示所选选定的定的标标度要相同，并且度要相同，并且要恰当要恰当选选
8、取取标标度，使所作力的度，使所作力的图图示稍大一些示稍大一些七、七、实验实验改改进进本本实验实验用一个用一个弹弹簧簧测测力力计计也可以完成也可以完成实验实验，具体操作如下：，具体操作如下：(1)把两条把两条细绳细绳中的一条中的一条细绳细绳与与弹弹簧簧测测力力计连计连接，另一条接，另一条细绳细绳用手直接用手直接抓住，然后同抓住，然后同时时拉拉这这两条两条细绳细绳，使，使结结点至点至O点，点，记记下两条下两条细绳细绳的方向和的方向和弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数F1.(2)放回橡皮条后，将放回橡皮条后，将弹弹簧簧测测力力计连计连接到另一接到另一细绳细绳上，用手再同上，用手再同时时拉拉这这两条两条
9、细绳细绳，使，使结结点至点至O点，并使两条点，并使两条细绳细绳位于位于记录记录下来的方向上，下来的方向上，读读出出弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数F2.其他步其他步骤骤与提供两与提供两弹弹簧簧测测力力计计相同相同这这种操作的种操作的优优点是能减小因两点是能减小因两弹弹簧簧测测力力计计的不同而的不同而带带来的来的误误差，但差，但实实验过验过程麻程麻烦烦 对实验原理的理解 (2009年高考山东卷年高考山东卷)某同学在家中尝试验证平行四边形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定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律遵循胡克定律)和若干小重物，和若干小重物，以及刻度尺、三角板、
10、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，上，另一端与第三条橡皮筋连接，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为结点为O，将第三条橡皮筋的另一，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物端通过细绳挂一重物(1)为为完成完成该实验该实验，下述操作中必需的是，下述操作中必需的是_a测测量量细绳细绳的的长长度度b测测量橡皮筋的原量橡皮筋的原长长c测测量量悬悬挂重物后橡皮筋的挂重物后橡皮筋的长长度度d记录悬记录悬挂重物后挂重物后结结点点O的位置的位置(2)钉钉子位置固
11、定，欲利用子位置固定，欲利用现现有器材，改有器材，改变变条件再次条件再次验证验证，可采用的方法，可采用的方法是是_规范解答规范解答(1)必需测量橡皮筋的原长和悬挂重物后橡皮筋的长度，这必需测量橡皮筋的原长和悬挂重物后橡皮筋的长度，这样才能确定橡皮筋的伸长量，确定各力的大小，还需记录悬挂重物后结点样才能确定橡皮筋的伸长量，确定各力的大小，还需记录悬挂重物后结点O的位置，同时记下三条橡皮筋所在的方向，以便确定各拉力的方向，根的位置，同时记下三条橡皮筋所在的方向，以便确定各拉力的方向，根据平行四边形定则做出合力的图示因此，据平行四边形定则做出合力的图示因此，(2)中必需的是中必需的是bcd.(2)改
12、变条件再次验证可采用更换不同的小重物的方法改变条件再次验证可采用更换不同的小重物的方法答案答案(1)bcd(2)更换不同的小重物更换不同的小重物实验数据的处理 在在“验证验证力的平行四力的平行四边边形定形定则则”的的实验实验中，中，(1)其中的两个其中的两个实验实验步步骤骤分分别别是是A在水平放置的方木板上固定一在水平放置的方木板上固定一张张白白纸纸，用，用图钉图钉把橡皮条的一把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个端固定在方木板上，另一端拴上两个绳绳套，通套，通过细绳过细绳同同时时用两个用两个弹弹簧簧测测力力计计(弹弹簧簧测测力力计计与方木板平面平行与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条，
13、使互成角度地拉橡皮条，使它与它与细绳细绳的的结结点到达某一位置点到达某一位置O点，在白点，在白纸纸上用上用铅铅笔笔记记下下O点的位点的位置和置和读读出两个出两个弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数F1和和F2.B只用一只只用一只弹弹簧簧测测力力计计，通，通过细绳过细绳拉橡皮条，使它的伸拉橡皮条，使它的伸长长量与量与两个两个弹弹簧簧测测力力计计拉拉时时相同，相同，读读出此出此时弹时弹簧簧测测力力计计的示数的示数F和和记记下下细细绳绳的方向的方向请请指出以上步指出以上步骤骤中的中的错误错误或疏漏：或疏漏：A中是中是_；B中是中是_(2)在某次在某次实验实验中，两个中，两个弹弹簧簧测测力力计计的拉力的拉
14、力F1、F2已在已在图图中画出，中画出，图图中的方格每中的方格每边长边长度表示度表示2 N，O点是橡皮条的点是橡皮条的结结点，点，请请用两个直角用两个直角三角板三角板严严格作出合力格作出合力F的的图图示，并求出合力的大小示，并求出合力的大小为为_ N.规范解答规范解答(1)当用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它当用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔应记下点，在白纸上用铅笔应记下O点的位点的位置，读出两个弹簧测力计的示数置，读出两个弹簧测力计的示数F1和和F2及此时两细绳套的方向当及此时两细绳套的方向当只用一只弹簧测力计
15、拉时，应使结点拉到同样的位置只用一只弹簧测力计拉时，应使结点拉到同样的位置O，并记下弹，并记下弹簧测力计的读数和细绳的方向簧测力计的读数和细绳的方向(2)如图所示如图所示在在课课外活外活动动小小组进组进行研究性学行研究性学习习的的过过程中某研究小程中某研究小组设计组设计了了一个一个实验实验来来验证验证力的平行四力的平行四边边形定形定则则，其，其设计设计方案方案为为：用三根相：用三根相同的橡皮条、四个同的橡皮条、四个图钉图钉、一把直尺和一支、一把直尺和一支铅铅笔，三笔，三张张白白纸纸、平木、平木板来板来验证验证力的平行四力的平行四边边形定形定则则其步其步骤骤如下：如下：将拴有橡皮条的将拴有橡皮条
16、的图钉图钉A、B适当适当张张开开钉钉在木板上，拉第三根橡在木板上，拉第三根橡皮条，使三根橡皮条互成角度拉伸，皮条，使三根橡皮条互成角度拉伸，待待结结点点处处的的图钉图钉O静止静止时时，钉钉下下C图钉图钉，并，并记录图钉记录图钉O的位置和的位置和图钉图钉A、B、C的位置的位置将将x1、x2、x3按一定比例按一定比例图图示表示出来，以示表示出来，以x1、x2为邻边为邻边作平行作平行四四边边形，求出其形，求出其对对角角线线OC，比，比较较OC与与OC的的长长度度(即即x3的的长长度度)及方及方向，若相等，且在一条直向，若相等，且在一条直线线上，上，则则达到目的，若达到目的，若OC与与OC有一微小有一
17、微小夹夹角角，则则有有误误差差(如如图图所示所示)：测测出此出此时这时这三根橡皮条的三根橡皮条的长长度度L1、L2、L3，分，分别别算出它算出它们们的伸的伸长长量量x1L1L0，x2L2L0，x3L3L0.将三根橡皮条一端都拴在一个将三根橡皮条一端都拴在一个图钉图钉O上，将上，将这这三根橡皮条的另三根橡皮条的另一端分一端分别别拴上拴上图钉图钉A、B、C，注意此，注意此时时四个四个图钉图钉均未固定在板上均未固定在板上用刻度尺用刻度尺测测出橡皮条的自由出橡皮条的自由长长度度L0，注意从，注意从图钉图钉脚之脚之间测间测起起(1)请请你确定你确定该该研究小研究小组组的的实验实验步步骤骤的的顺顺序是序是
18、_(2)对对于本于本实验实验下列下列论论述中正确的是述中正确的是_A实验实验中用到了中用到了图钉图钉O受到三个共面共点力而静止，任意两个力的合受到三个共面共点力而静止，任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反的原理，使合力和分力在一次力与第三个力大小相等、方向相反的原理，使合力和分力在一次实验实验中全中全部出部出现现，从而，从而简简化了化了实验实验的的过过程程B实验实验中用到了胡克定律，中用到了胡克定律，简简化了力的化了力的测测量，可以不用量，可以不用弹弹簧簧测测力力计计就就完成完成实验实验C由于由于实验实验中中总总有有OC与与OC的微小的微小夹夹角角，故，故实验实验有有误误差，差，该该方
19、法不可方法不可取取D三根橡皮条不能做到粗三根橡皮条不能做到粗细细、长长短完全相同，是短完全相同，是该实验该实验的主要的主要误误差来差来源之一源之一规范解答规范解答(1)该实验的过程中应该首先将三根橡皮条拴在图钉上，这该实验的过程中应该首先将三根橡皮条拴在图钉上，这样便于测橡皮条的原长，之后就要固定两个图钉拉第三个图钉到适当的位样便于测橡皮条的原长，之后就要固定两个图钉拉第三个图钉到适当的位置进行实验，把第三个图钉也固定好后就可测每根橡皮条的长度并计算出置进行实验，把第三个图钉也固定好后就可测每根橡皮条的长度并计算出伸长量，最后按照胡克定律转换成力作出力的图示进行实验研究，所以正伸长量，最后按照
20、胡克定律转换成力作出力的图示进行实验研究，所以正确的实验步骤是确的实验步骤是.(2)该实验的关键是应用三个共点力平衡的推论进行实验原理的该实验的关键是应用三个共点力平衡的推论进行实验原理的改进，应用胡克定律将测量力的大小转换为测橡皮条的长度，所改进，应用胡克定律将测量力的大小转换为测橡皮条的长度，所以选项以选项A、B都正确；任何实验都有误差，误差是不可避免的，不都正确；任何实验都有误差，误差是不可避免的，不能因为有误差就把实验完全否定，故选项能因为有误差就把实验完全否定，故选项C错误；实验的误差有系错误；实验的误差有系统误差和偶然误差，都是不可避免的，该实验也是一样的，从系统误差和偶然误差，都
21、是不可避免的，该实验也是一样的，从系统误差来看，影响该实验的主要因素不是原理，而是器材，特别统误差来看，影响该实验的主要因素不是原理，而是器材，特别是橡皮条的长短和粗细，所以说三根橡皮条不能做到粗细、长短是橡皮条的长短和粗细，所以说三根橡皮条不能做到粗细、长短完全相同，是该实验的主要误差来源之一，故选项完全相同，是该实验的主要误差来源之一，故选项D也是对的，所也是对的，所以正确选项为以正确选项为A、B、D.答案答案(1)(2)A、B、D本章的命本章的命题热题热点主要集中在以下几点：点主要集中在以下几点：1有关有关弹弹力力(特特别别是是弹弹簧簧弹弹力力)和摩擦力的分析和摩擦力的分析计计算算2共点
22、力的平衡共点力的平衡问题问题(特特别别是是动态动态平衡平衡问题问题)，3根据物体的运根据物体的运动动状状态态，利用牛，利用牛顿顿运运动动定律分析物体的受力情定律分析物体的受力情况况1.半半圆圆柱体柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有放在粗糙的水平地面上，其右端有竖竖直放置的直放置的挡挡板板MN.在在P和和MN之之间间放有一个光滑均匀的小放有一个光滑均匀的小圆圆柱体柱体Q，整个装置，整个装置处处于静止如于静止如图图所示所示是是这这个装置的个装置的纵纵截面截面图图若用外力使若用外力使MN保持保持竖竖直、直、缓缓慢地向右移慢地向右移动动，在，在Q落到地面以前，落到地面以前，发现发现P始始终终保持静止在此保持静止在此过过程中，下列程中，下列说说法中正确的是法中正确的是()AMN对对Q的的弹弹力逐力逐渐渐减小减小BQ所受的合力逐所受的合力逐渐渐增大增大C地面地面对对P的摩擦力逐的摩擦力逐渐渐增大增大DP、Q间间的的弹弹力先减小后增大力先减小后增大答案：答案：C 答案：答案：A 答案：答案：A 本小节结束请按ESC键返回