一、实验目的
1.验证两个互成角度的共点力合成时的平行四边形定则。
2.巩固合力概念。
二、实验原理
1.求两个互成角度的共点力的合力方法,就是以这两个力的矢量为邻边画平行四边形,跟这两个矢量共点的沿对角线方向的矢量(对角线长度是矢量的大小)即为合力。
2.共点三力平衡时,第三个力一定是前两个力合力的平衡力。因此,第三个力一定与前两个力的合力大小相等,方向相反。本实验就是用固定在板子上端A点的橡皮筋的拉力作为第三个力,从而验证两个互成角度的力,合成时遵从的平行四边形定则。
三、实验器材
图板、弹簧秤、皮筋、白纸、细线、绘图仪器
四、实验步骤
1.将白纸贴在图板上,将皮筋挂在螺钉A上,另一端结上两条细线。
2.用手同时将两条细线向左下、右下方拉动(如图3-1所示)使皮筋在拉力F1、F2作用下延伸,使结点(作用点)基本处于白纸中央位置,用铅笔描下此时二力的作用点O及二力F1、F2方向在纸上的投影。
3.用弹簧秤分别测出F1、F2的大小,并记录。
4.将两条细线合并挂在弹簧秤上,把橡皮筋的结点拉到同样位置O点,记下弹簧秤的读数,即测得橡皮筋的拉力F′的大小,也就是F1与F2合力理论值的大小。用铅笔标记其方向。
5.取下白纸,选取合适的比例,将各力(F1、F2、F')画在图上,再根据平行四边形定则求F1、F2合力大小的实验值F。
6.用量角器量出F'与F间的夹角。
7.改变两条细线的夹角和方向,按上述步骤再做一次。
8.按要求作图并完成实验报告。
图3-1 测定两个分力
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图3-2 测定合力
图3-3 平行四边形定则
[注意事项]
1.为了减少误差,实验中要求选用同一把弹簧秤,同一测量单位测量各个力的大小。
2.测量时要求弹簧秤的刻度板面与三个力所构成的平面平行;弹簧拉伸的轴线与所测力的方向正面投影在一条线上。
3.读数时,应让三个力的作用点和方向与其在白纸上的投影完全重合后再读数。
4.作图时,各个力的大小应按同一比例画取,并且比例大小合适,换算方便。
实验报告
实验名称:验证力的平行四边形定则
实验目的:(自行写出)
实验原理:(自行写出)
实验器材:(自行写出)
数据记录与计算:
六、思考题
1.合力的结果一定比分力大吗?
2.分析出现误差的原因。
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