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    1. 实验目的: 验证力的平行四边形定则.

  2. 实验原理: 一个力F′的作用效果与两个共点力F1F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点,所以F′为F1F2的合力. 作出F′的图示 ,再根据力的平行四边形定则作出F1F2的合力F的图示,比较F′与F 是否大小相等,方向相同.

  3. 实验器材: 方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个).

  4. 实验步骤

   (1) 用图钉把白纸钉在方木板上.

   (2) 把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在A点(如图3-8所示)橡皮条的另一端拴上两个绳套.

   (3) 用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O. 用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数. 注意在使用弹簧秤的时候,要使它的弹簧与木板平面平行.

   (4) 用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作这两只弹簧秤的拉力F1F2图示,以F1F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即为合力F的图示.

   (5) 只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O. 读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示.

   (6) 比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向,看它们是否相等.

   (7) 改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验.

  5. 注意事项

   (1) 使用弹簧秤前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要设法调整指针,使之指在零刻度处. 再将两个弹簧秤的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同方可使用.

   (2) 实验中的两只细绳套不要太短.

   (3) 在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.

   (4) 在使用弹簧秤拉力时,拉力应沿弹簧秤的轴线方向. 弹簧秤中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内. 要防止弹簧秤卡壳,防止弹簧秤或橡皮条与纸面有摩擦.

   (5) 在同一实验中,画力的图示选定的标度要相同. 并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.

        

    难点突破:

    1. 数据处理

  用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O后,需用铅笔记录下O点的位置,记录下两条细绳的方向及对应的两个弹簧秤的示数,用两个弹簧秤分别向两个方向拉橡皮条时,必须保证弹簧秤与木板平面平行. 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,并按一定的标作出两个力F1F2的图示,此时一定要对应好F1F2的方向与大小;然后用平行四边形定则作出合力F. 然后只用一个弹簧秤,用同样的方法作出与F1F2共同作用效果相同的力F′,最后,一定要实现本实验的实验目的,就是比较F′和F的大小及方向的关系从而验证力的平行四边形定则.

  2. 实验研究

  在本实验中,如果只有一个弹簧秤(其他实验器材齐全),能否完成本实验?这是一个创新性的实验题. 要解决缺少一个弹簧秤的矛盾,就要熟悉原来实验的原理及全过程. 可以选用一个弹簧秤先后分别测定每一个分力的大小和方向.

  具体步骤如下: 先用弹簧秤钩住左边的细绳套,用手拉住右边的细绳套,在这两个分力的作用下,使橡皮条的结点到达O点,计下弹簧秤的读数,细绳套的方向. 然后再用弹簧秤钩住右边的细绳套, 方向与手拉时方向一致, 用手拉住左边的细绳套,方向与用弹簧秤拉时一致,使橡皮条结仍处于O点. 这样就可以测出另一个分力的大小.

    例题3-4 将橡皮条的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N,最小刻度为0.1 N的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计. 当橡皮条的活动端拉到O点时,两根细绳互相垂直,如图3-9所示,这时弹簧秤测力计的读数可从图中读出.
    (1) 由图可读得两个互相垂直的拉力的大小分别为_____N和_____N. (只需读到0.1 N)
    (2) 在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.
          


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