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1、如何驗證平行四邊形?
一、等效法
兩個分力共同作用于一個物體的同一點,使物體產(chǎn)生一定的形變或加速度。然后用一個力單獨作用于兩分力作用時的作用點上,調(diào)節(jié)該力的大小和方向,使受力物體產(chǎn)生與兩分力共同作用時相同的形變或加速度。由于加速度的測量比較復(fù)雜,常采用分力與合力對受力物體的相同形變,實現(xiàn)兩分力的共同作用與合力單獨作用等效。這時,與兩分力共同作用等效的一個力就代表兩分力的合力。
一般選橡皮筋為受力物體,將橡皮筋一端固定,用兩個互成角度的力F1、F2同時拉橡皮筋的另一端,使其產(chǎn)生一定的伸長。然后用一個力F單獨拉橡皮筋,使其產(chǎn)生與兩拉力共同作用時相同的伸長,則F與兩分力的合力相同。F就是測
2、量出的合力。然后再運用平行四邊形定則求出F1、F2的合力。比較F與,看兩者大小是否相等、方向是否相同。
本實驗的成敗,關(guān)鍵是等效與誤差的控制。實現(xiàn)等效,就是保證橡皮筋兩次的伸長量相等,要求兩次將橡皮筋的末端拉至同一位置??刂普`差,要做到:
(1)盡量選相同的彈簧測力計??蓪蓽y力計鉤好對拉,選讀數(shù)始終相同的一對;
(2)測力計與固定橡皮筋的板面平行,讀數(shù)時,視線要與測力計刻度板正對;
(3)在不超過彈性限度的條件下,盡可能使拉力大一些;
(4)用力的圖示法依據(jù)平行四邊形定則畫圖求合力時,標(biāo)度的選擇應(yīng)盡量使圖畫得大一些,畫圖要嚴格使用作圖工具;
(5)在同一次實驗中,橡皮筋拉長后的結(jié)
3、點位置一定要相同。
二、平衡法
三個恒力同時作用于物體的同一點,當(dāng)受力物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時,這三個力平衡,其中任意兩個力的合力與第三個力大小相等,方向相反。若以任意兩個力作為分力,則第三個力的大小代表前兩個力的合力大小,第三個力的反方向代表合力的方向。
實驗中,一般是將三個輕繩套一端結(jié)在一起,以結(jié)點作為受力物體。然后在其中的一個繩套掛上重物,用兩個彈簧測力計在豎直平面內(nèi)沿兩個互成角度的方向分別拉另外兩個繩套,當(dāng)重物靜止時,三力平衡。為方便實驗及測量,通常使受力質(zhì)點保持靜止?fàn)顟B(tài),實現(xiàn)三個力的平衡。
本實驗關(guān)鍵是控制受力質(zhì)點處于靜止?fàn)顟B(tài)。減小誤差的措施與“等效法”是相同。[