题目内容

12.某同学用两个弹簧秤做“探究两个力的合成”的实验,其中用到的一个弹簧测力计如图所示,则用它进行实验前应进行的操作是弹簧测力计调零.
接下来他的实验步骤如下:
(1)在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端栓两根细线,通过细线同时用两个测力计互成角度地位橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置O点,在白纸上记下O点和两测力计的读数F1和F2,以及两细线的方向.
(2)只用一个测力计通过细绳拉橡皮条,使它与细线的结点也到达O点,记下此时测力计的读数F′.
(3)根据记录用力的图示方法画出F1和F2,发现以F1、F2为邻边的平行四边形中,F1、F2所夹的对角线的长度与F′的大小相符,于是认为力的合成的遵循平行四边形法则.
在步骤(2)中将结点也拉到O点,是为了两次的作用效果相同;
在实验步骤中有两个重要的错误或疏漏是记录F′的方向,对角线的方向与F′的方向也要相符.

分析 正确理解和应用平行四边形定则,明确合力和分力的大小关系,理解“等效法”在该实验中的应用,即要求两次拉橡皮筋要到同一位置,实验中我们需要记录的是两个分力的大小和方向,以及实际合力的大小和方向,利用平行四边形画出合力的理论值再和实际的合力进行比较.

解答 解:(1)根据图象可知,没有拉弹簧秤时,弹簧秤的示数不为零,所以用它进行实验前应进行的操作是弹簧测力计调零,
(2)为了保证两次的作用效果相同,所以我们要把结点也拉到O点,
实验中我们需要根据两个分力的大小和方向做平行四边形,所以记下此时测力计的读数F′同时要记录F′的方向,
力是矢量,除了F1、F2所夹的对角线的长度与F′的大小相符之外,对角线的方向与F′的方向也要相符.
故答案为:(1)弹簧测力计调零;(2)两次的作用效果相同;记录F′的方向;对角线的方向与F′的方向也要相符

点评 这个实验的原理是:记录的是两个分力的大小和方向,以及实际合力的大小和方向,利用平行四边形画出合力的理论值再和实际的合力进行比较.因此明确实验原理是解答问题的关键.

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