試驗(4):探究求協力方法第1頁一、試驗原理圖二、基本試驗要求1.試驗目標(1)探究協力與兩個分力之間關系。(2)能用作圖法驗證互成角度兩個力合成時恪守平行四邊形定則。第2頁2.試驗原理分別用一個彈簧測力計和兩個彈簧測力計將橡皮條結點拉伸到同一點O,記下力F方向和大小、互成角度兩個力F1和F2方向和大小,作出力F、F1、F2圖示,然后尋找F與F1、F2關系。3.試驗器材木板、白紙、圖釘若干、兩根細繩、橡皮條、彈簧測力計2個、刻度尺等。4.試驗步驟(1)把木板平放在桌面上,用圖釘把一張白紙釘在木板上。(2)用圖釘把橡皮條一端固定在木板上A點,橡皮條另一端B拴上兩根細繩。第3頁(3)用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結點抵達某一位置O,如試驗原理圖所表示。用鉛筆描下結點O位置和兩個細繩套方向,并統計彈簧測力計讀數。(4)只用一個彈簧測力計,經過細繩套把橡皮條結點拉到與前面相同位置O,記下彈簧測力計讀數F和細繩方向。(5)選定一個適當標度,用力圖示法作出F1、F2和F圖示。(6)用虛線把F箭頭端分別與F1、F2箭頭端連接,分析F1、F2和F之間可能存在關系。(7)改變兩力F1、F2大小和方向,重復試驗,看看是否與第一次得出結果一致。第4頁5.注意事項(1)正確使用彈簧測力計:①本試驗需要選取兩個規格相同彈簧測力計,使用彈簧測力計前,應先調零;②在滿足協力不超出彈簧測力計量程及橡皮條形變不超出彈性程度條件下,應使拉力盡可能大一些,以減小誤差;③彈簧測力計軸線方向與被測力方向應一致;④拉彈簧測力計時,應使彈簧測力計與木板平行;⑤彈簧測力計讀數時應正對刻度。(2)在同一次試驗中,使橡皮條拉長時結點位置一定要相同。(3)試驗中,兩個彈簧測力計拉力方向之間夾角不宜太小,也不宜太大。(4)細繩套應適當長一些,便于確定力方向,不要直接沿細繩套方向畫直線,應在細繩套末端用鉛筆畫一個點,去掉細繩套后,再將所標點與O點連接,即可確定力方向。(5)在同一次試驗中,畫力圖示選定標度要相同,而且要恰當選定標度,使力圖示稍大一些。第5頁考點1考點2考點1試驗原理和操作典例1(1)在“探究求協力方法”試驗中,采取科學方法是(

)A.理想試驗法 B.控制變量法C.等效替換法 D.建立物理模型法(2)以下做法無須要是(

)A.兩個分力夾角要盡可能大一些B.拉橡皮條拉力要適當大一些C.拉橡皮條時,橡皮條、細繩和彈簧測力計應貼近并平行于木板D.作力圖示時,標度選擇要適當,使所作圖在不超出白紙前提下盡可能大一些答案解析解析關閉(1)本試驗每次將橡皮條拉到一樣位置,確保對橡皮條拉力大小和方向相同,即兩次力作用效果相同,這種方法叫等效替換法,故選C。(2)在試驗中兩個分力夾角大小適當,在作圖時有利于減小誤差,并非越大越好,選項A無須要;適當增加橡皮條拉力,能夠減小偶然誤差對其影響,選項B必要;拉橡皮條時,橡皮條、細繩和彈簧測力計應貼近并平行于木板,能夠使全部力都在平行于木板平面內,減小作力圖示時誤差,選項C必要;在作圖時,選擇適當標度,使作圖盡可能大些,這么有利于減小試驗中偶然誤差影響,選項D必要。答案解析關閉A第6頁考點1考點2考點2試驗數據處理與誤差分析(1)數據處理——作圖法在探究求協力方法試驗中,由作圖法得到協力F與實際測量得到協力F'不可能完全重合,只要在誤差范圍內能夠認為協力F與協力F'重合,即可驗證平行四邊形定則,如圖所表示。(2)誤差分析①用兩個彈簧測力計拉橡皮條時,橡皮條、細繩和彈簧測力計不在同一個平面內,這么得到兩個彈簧測力計水平分力實際協力比由作圖法得到協力要小。②結點O位置和兩個彈簧測力計方向畫得不準,造成作圖誤差。③作圖百分比不恰當造成作圖誤差。第7頁考點1考點2典例2某同學做“驗證力平行四邊形定則”試驗如圖甲所表示,其中A為固定橡皮條圖釘,O為橡皮條與細繩結點,OB與OC為細繩。圖乙是在白紙上依據試驗結果畫出圖。(1)假如沒有操作失誤,圖乙中F與F'兩力中,方向一定沿AO方向是

。

(2)本試驗采取科學方法是(

)A.理想試驗法 B.等效替換法C.控制變量法 D.建立物理模型法第8頁考點1考點2(3)試驗中可減小誤差辦法不包含(

)A.兩個分力F1、F2大小要適量大些B.兩個分力F1、F2間夾角要盡可能大些C.拉橡皮筋時,彈簧測力計、橡皮筋、細繩應貼近木板且與木板平面平行D.拉橡皮條細繩要長些,標識同一細繩方向兩點要遠些答案解析解析關閉(1)從圖中能夠看出F是F1和F2協力,是一個理想值,F'是用彈簧秤測出協力,是實際值,所以圖乙中方向一定沿AO方向是F'。(2)試驗中要求兩次拉橡皮筋效果相同,所以試驗采取了等效替換方法,故B項正確。總而言之,本題正確答案為B。(3)A項,兩個分力F1、F2大小適量增大,會使得協力增大,在作平行四邊形時誤差會減小;B項,兩個分力F1、F2間夾角盡可能大,會使得協力減小,在作平行四邊形時誤差會變大;C項,拉橡皮筋時,彈簧測力計、橡皮筋、細繩應貼近木板且與木板平面平行,能夠使各個測