一、实验目的
1.练习用作图法求两个力的合力。
2.探究两个互成角度的力的合成方法。
二、实验原理
先用两个力拉两根细绳的末端,再用一个力拉细绳从而找出三个力之间的关系。
三、实验器材
力的关系探究装置、弹簧测力计、刻度尺等。
四、实验步骤与数据处理
如图所示,将夹子夹在“力的关系探究装置”的“0”号射线顶端。
(1)如图(a)所示,分别将弹簧测力计连接在两根细绳的末端,沿任意两条射线方向拉细绳,使汇力圆环与平板上的定位圆重合。用铅笔在平板上记下这两个拉力的大小和方向。
(2)如图(b)所示,直接用一个弹簧测力计去拉细绳,同样使汇力圆环与平板上的定位圆重合,用铅笔在平板上记下这个拉力的大小和方向。
(3)在平板上用力的图示法作出三个力,如图(c)所示,观察这三个力所构成的几何图形。
(4)改变第(1)步中两个拉力的大小和方向,重复上述实验步骤。根据实验结果,可以得出这三个力满足什么样的几何关系呢?
五、误差分析
1.实验中,弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和平板之间有摩擦力存在会引起系统误差。
2.两次实验时,圆环的位置不可能做到完全拉到同一点会造成偶然误差。
3.两个力F1和F2的夹角太小或太大,F、F1和F2数值太小,应用平行四边形定则作图时,会造成偶然误差。
六、注意事项
1.弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线上,若未指在零刻度线上,则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)。还需用钩码检查弹簧测力计是否存在示值误差,若存在,应加以校正。
2.被测力的方向应与弹簧测力计的轴线方向一致,拉动小圆环时弹簧不可与外壳相碰或摩擦。
3.在同一次实验中,使圆环的位置O一定要相同。
4.在具体实验时,两分力F1和F2间的夹角不宜过大,也不宜过小,以60°~120°之间为宜。
5.读数时应正视、平视刻度。
6.使用弹簧测力计测力时,读数应适当大些,但不能超出它的测量范围。