注意事项:
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) 实验前,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)。
实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,使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橡皮筋,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化。
4)不要直接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,以便准确记录O 点位置。
5)细绳套应适当长些,便于确定力的方向,不要直接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)本次实验中,以橡皮条的伸长(节点到达某一位置)来衡量力的
作用效果,因此,在同一次实验中应使两种情况下节点到达同一位
置。
7) 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。
3、 数据处理及误差分析
以F 1、F 2为邻边作平行四边形,并作出对角线F’与F 比较,如右图。
F 和F ′在误差范围内重合。
本实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准确,在实验中拉细绳时必须与木板平行,读数时眼睛一定要正对刻度,按有效数字记录示数,作图时要准确,两个分力 F 1 和 F 2 间夹角不能太大或太小,要按实验的要求进行操作、读数、作图,即使存在误差,也应该是正常的,不能用数据拼凑使实验非常完美,也不能只用特殊角度而不管其一般性。
【当堂检测】
1.在《探究共点力合成的规律》的实验中,
某同学的实验情况如图甲所示,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)图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示,则下列说法中正确的是( )
F 1 F 2 F’
A.图乙中力F是力F1和F2合力的理论值,F′是力F1 和 F2合力的实际测量值
B.图乙中F′是力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实际测量值
C.在实验中,如果将细绳换成橡皮条,那么对实验结果没有影响
D.在实验中,如果将细绳换成橡皮条,那么对实验结果有较大的影响
(2)本实验采用的科学方法是
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
(3)关于本实验,下列说法中错误的是()
A.同一次实验中,O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.实验中,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须取90°D.实验中,只要记录O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》的实验中,采用哪些方法和步骤可以减小实验误差()
A.两个分力F1、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.实验前先把两个弹簧秤的钩子互相钩住,平放在桌子上,向相反方向拉动,检查读数是否相同
3.在《共点的两个力的合成》实验中,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,实验中要比较的是图中和两
个力的大小和方向,其中是实验直接测得的合力,
图中是F1、F2合力的理论值(通过作图得出的)。
通过本实验可以验证
___________________________
弹力和弹簧伸长的关系
1.(多选)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,以下说法正确的是
().A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等
2.在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象,如图2-4-5所示.根据图象回答以下问题.
图2-4-5
(1)弹簧的原长为________.
(2)弹簧的劲度系数为________.
(3)分析图象,总结出弹簧弹力F跟弹簧长度L之间的关系式为________.3.用如图2-4-6甲所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图乙中ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图乙中cd虚线所示,已知每个钩码质量为50 g,重力加速度g=9.8 m/s2,则被测弹簧的劲度系数为________N/m,挂三个钩码时弹簧的形变量为________cm.
图2-4-6
4.某同学利用如图2-4-7(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持________状态.
(2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由此
图线可得该弹簧的原长x0=________ cm,劲度系数k=________ N/m.
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图(c)
所示时,该弹簧的长度x=________ cm.
图2-4-7
5.某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.实验时,先把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6 cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如下表所示.
(1)
图2-4-8
(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k=________N/m;
(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是
_________________________________________.。