Question

2．如图甲为用等效代替法“验证力的平行四边形定则”的实验装置图．
（1）本实验中“等效代替”的含义是D．
A．橡皮筋可以用细绳替代
B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
（2）请将下面实验的主要步骤补充完整．
①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；
②沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，记录结点O的位置，并记录两个拉力的大小及方向；
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点，记录拉力的大小及方向．
（3）如图2所示，是某同学根据实验数据按照一定的标度（标度未画出）画出的力的图示．F₁、F₂、F、F'中不是由弹簧测力计测得的力是F'（填字母）．
（4）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，下列操作必要的是ABD．
A．实验前，将两个弹簧测力计相互钩住，水平反向拉伸，检查读数是否相同
B．实验时，应保持绳套与纸面平行
C．实验时，为便于计算，拉力F₁和F₂必须相互垂直
D．确定拉力的方向时，应使两个点的距离尽量远一些．

Answer 1

分析 （1）该实验采用了“等效替代”的方法，即两次拉橡皮筋，要使橡皮筋的形变相同；
（2）．“验证力的平行四边形定则”的实验原理是：记录两个分力以及合力的大小和方向后，选用相同的标度将这三个力画出来，画出来的合力是实际值，然后根据平行四边形画出合力，这个是理论值，通过比较实际值和理论值的关系来进行验证．
（3）该实验采用了“等效法”，由于实验误差的存在，导致F₁与F₂合成的实际值与与理论值存在差别
（4）数据处理时：我们需要画出力的大小和方向，所以力要尽量大些可减小测量误差对实验的影响，拉橡皮筋时要拉的尽量长一点，了解误差产生的原因即可正确解答．

解答 解：（1）该实验采用了“等效法”，即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的，即要求橡皮筋的形变量相同，故ABC错误，D正确；
故选：D．
（2）两次实验中应保证作用效果相同，故应记录结点的位置；
到“验证力的平行四边形定则”的实验时需要记录两个分力以及合力的大小和方向，所以：记录：这个拉力的大小及方向．
（3）由于误差的存在，通过平行四边形定则得出的合力值与由弹簧秤直接测得的力并不完全相等，通过平行四边形得出值在对角线上，用一个弹簧直接测量出的值沿细绳方向，即沿BO方向，故F是由弹簧秤直接测得的，F′是通过平行四边形定值得出的合力值，所以不是由弹簧测力计测得的力是F′．
（4）A、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，故A正确；
B、实验时应保持拉力水平，故应保持细绳与纸面平行；故B正确；
C、实验时两细绳的夹角应近量大点，但不一定保持相互垂直；故C错误；
D、为了方便而且更加准确确定力的方向，操作时可以使绳套细且长一些，描点时两点应近量距离远一点；故D正确；
故选：ABD．
故答案为：（1）D   （2）结点O的位置   拉力的大小及方向；（3）F′；（4）ABD．

点评 本题主要考查验证力的平行四边形定则的误差分析及数据的处理，应通过实验原理及数据的处理方法去思考减少实验误差的方法；并掌握实验中数据处理的方法．