一、实验目的
1.探究互成角度的两个共点力合成时遵循的规律.
2.学会用作图法处理实验数据和得出实验结论.
二、实验原理
根据等效替代法,将橡皮条的一端固定,另一端用两个力F1、F2使其伸长一定长度,再用一个力F作用于橡皮条的同一点,使其沿相同方向伸长同样的长度,那么F与F1、F2的作用效果相同;若记下F1、F2的大小和方向,画出各个力的图示,就可以研究F与F1、F2的关系.
三、实验器材
四、实验步骤
1.在水平放置的薄木板上用图钉固定一张白纸,橡皮筋的一端固定在木板上的K点处,橡皮筋的自然长度为KE.用一根细绳把橡皮筋的E端与轻质小圆环连接起来,如图(a)所示.
2.从小圆环上再引出两根细绳,用两个弹簧测力计钩住这两根细绳,互成角度地用力F1和F2拉小圆环,使橡皮筋伸长.保持小圆环静止,将它此时所处的位置记为O点,如图(b)所示.用笔记下两个拉力F1和F2的方向,并记录它们的大小.
3.撤去F1和F2,改为只用一个弹簧测力计钩住连接小圆环的细绳,用力F拉橡皮筋,使小圆环同样静止于O点处,如图(c)所示.用笔记下拉力F的方向,并记录它的大小.
4.取下白纸,在纸上用同一个标度分别作出力F1、F2及F的图示,如图(d)所示.
5.根据力F1、F2及F的图示,它们在误差范围内是否构成平行四边形.
6.如果改变F1、F2的大小和方向几次,使小圆环静止在其他位置,重复上述实验和作图.可以得出同样的结论.
[注意事项]
(1)弹簧测力计的使用
①实验中的两个弹簧测力计的选取方法:将两个弹簧测力计调零后互钩水平对拉,若读数相同,则可选;若读数不同,应另换或调校,直至相同为止.同时要检查弹簧测力计的量程和最小刻度.
②使用弹簧测力计拉橡皮筋时应使其与板面平行,拉力的方向沿弹簧测力计的轴线方向.
③读数时视线要正对弹簧测力计的刻度板,同时要注意估读.
(2)减小误差的措施
①橡皮筋的结点要小一些,细绳(套)要长一些.
②用两个弹簧测力计拉橡皮筋时,两拉力的夹角应适当大些.
③在满足拉力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些.
④在同一次实验中,橡皮筋拉长后结点的位置必须保持不变.