3.4力的合成实验.docx
3.4试验：探究共点力的合成一、【试验目的】探究两个共点力的合成。二、【试验原理】：力的平行四边形定则是本试验的原理，由它求出两分力的合力P再将F，与由试验求出的同和Fz的合力F进行比较，从而验证平行四边形定则。三、【试验器材】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、【试验探究】下面我们通过试验探究一下两个共点力的合力大小与分力的关系。1、试验步骤：1）用图钉把白纸固定在水平桌面的方木板上。t一2）用图钉把橡皮条的一端固定在A点上,橡皮条的另一人）端拴上两个细绳套.UzUl3）用两个弹簧秤分别勾住细绳套，互成角度地拉橡皮-¾条，将节点拉到某一位置0,如图（1）,记录两弹簧秤的/读数（FF2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,登记此时秤的示数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，按肯定比例，用有向线段在纸上画出艮、F?和F。以Fl和Fz为邻边作平行四边形，Fl与F2之间的对角线用表示。6）比较F，与F的大小和方向（P与F之间的夹角记为A7）变更F1和R的大小和夹角，重复以上试验，将结果填入下列表格中。表（D探究力的合成试验次数FiFiF，FF=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、留意事项：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）试验前，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）。试验中，弹簧秤必需保持与木板平行，运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椽皮筋，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更。4）不要干脆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，以便精确记录。点位置。5）细绳套应适当长些，便于确定力的方向，不要干脆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O点连线用来确定力的方向。6）本次试验中，以橡皮条的伸长（节点到达某一位置）来衡量力的v作用效果，因此，在同一次试验中应使两种状况下节点到达同一位F,V-77）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。F3、数据处理及误差分析以F】、F?为邻边作平行四边形，并作出对角线与F比较，如右图。F和F，在误差范围内重合。本试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精确，在试验中拉细绳时必需与木板平行，读数时眼睛肯定要正对刻度，按有效数字记录示数，作图时要精确，两个分力Fi和F2间夹角不能太大或太小，要按试验的要求进行操作、读数、作图，即使存在误差，也应当是正常的，不能用数据拼凑使试验特别完备，也不能只用特别角度而不管其一般性。【合作探究】【例题】将下述试验步骤按正确依次用数字排列应是在白纸上按比例做出两个力网和/%的图示，依据平行四边形定则作图求出合力F.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.登记两弹簧秤读数，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、并登记此位置.登记弹簧秤的读数”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修看它们的大小和方向是否相同.变更两弹簧秤拉力的大小和方向，重做两次试验，从试验得出结论.【当堂检测】1.在探究共点力合成的规律的试验中，某同学的试验状况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳，(1)图乙是在白纸上依据试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Fl和F?合力的理论值，F,是力R和F2合力的实际测量值B.图乙中F'是力R和F2合力的理论值，F是力R和F2合力的实际测量值C,在试验中，假如将细绳换成橡皮条，那么对试验结果没有影响D.在试验中，假如将细绳换成橡皮条，那么对试验结果有较大的影响（2）本试验采纳的科学方法是A.志向试验法B.等效替代法C.限制变量法D.建立物理模型法（3）关于本试验，下列说法中错误的是（）A.同一次试验中，。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.试验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必需取90°D.试验中，只要记录。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试验中，采纳哪些方法和步骤可以减小试验误差（）A.两个分力R、F2间的夹角要适当大些B.两个分力F1、F2的大小要适当大些C.拉橡皮条的细绳要稍长一些D.试验前先把两个弹簧秤的钩子相互钩住,平放在桌子上,向相反方向拉动,枪查读数是否相同3.在共点的两个力的合成试验中，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，试验中要比较的是图中和两个力的大小和方向，其中是试验干脆测得的合力，图中是尸八尸2合力的理论值（通过作图得出的）。通过本试验可以验证
