Question

某學(xué)習(xí)小組在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟分別是：
A．在水平放置的方木板上固定一張白紙，用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上，另一端拴上兩個(gè)繩套，通過(guò)細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)（彈簧測(cè)力計(jì)與方木板平面平行）互成角度地拉橡皮條，使它與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn)，在白紙上用鉛筆記下O點(diǎn)的位置和讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁和F₂．
B．只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條，使它的伸長(zhǎng)量與兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)相同，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′和記下細(xì)繩的方向．
請(qǐng)指出以上步驟中的錯(cuò)誤或疏漏：
A中是

沒(méi)有記錄兩拉力的方向

．
B中是

沒(méi)有說(shuō)明要把結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)

．
（2）該學(xué)習(xí)小組糾正了（1）中的問(wèn)題后，某次實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F₁、F₂已在圖1中畫(huà)出，圖中的方格每邊長(zhǎng)度表示2N，O點(diǎn)是橡皮條的結(jié)點(diǎn)，請(qǐng)用兩個(gè)直角三角板嚴(yán)格作出合力F的圖示，并求出合力的大小為

14.1（或10

2

）

 N．
（3）圖2乙是馬詩(shī)雨同學(xué)在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出的力的示意圖，F(xiàn) 和F′中

F

是F₁和F₂合力的實(shí)際測(cè)量值．

Answer 1

分析：（1）步驟A中只有記下兩條細(xì)繩的方向，才能確定兩個(gè)分力的方向，進(jìn)一步才能根據(jù)平行四邊形定則求合力；步驟B中只有使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置O，才能表示兩種情況下力的作用效果相同；
（2）根據(jù)F₁、F₂作出平行四邊形，對(duì)角線表示合力，根據(jù)幾何關(guān)系可以求出合力大�。�
（3）該實(shí)驗(yàn)采用了“等效法”，由于實(shí)驗(yàn)誤差的存在，導(dǎo)致F₁與F₂合成的實(shí)際值與與理論值存在差別．

解答：解：（1）本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，采用的方法是作力的圖示法，作出合力和理論值和實(shí)際值，然后進(jìn)行比較，得出結(jié)果．所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)，除記錄彈簧秤的示數(shù)外，還要記下兩條細(xì)繩的方向，以便確定兩個(gè)拉力的方向，這樣才能作出拉力的圖示．步驟A中未記下兩條細(xì)繩的方向；步驟B中未說(shuō)明把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O．
（2）以F₁、F₂為臨邊，作出平行四邊形，如下圖所示：

對(duì)角線表示合力，則F_合=

(2×7)2+22

N=10

2

N≈14.1N
（3）本實(shí)驗(yàn)采用了“等效法”，F(xiàn)₁與F₂的合力的實(shí)際值測(cè)量值為一個(gè)彈簧拉繩套時(shí)的彈簧的彈力大小和方向，而理論值是通過(guò)平行四邊形定則得到的值，在平行四邊形的對(duì)角線上，所以F′是F₁和F₂的合力的理論值，F(xiàn)是F₁和F₂的合力的實(shí)際測(cè)量值．
故答案為（1）A中是：沒(méi)有記錄兩拉力的方向，B中是：沒(méi)有說(shuō)明要把結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)，（2）見(jiàn)上圖，14.1（或 10

2

），（3）F．

點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵理解實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)步驟中有無(wú)遺漏或缺陷，因此掌握實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵．