Question

7．如图1为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图．
（1）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，将此位置标记为O点，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．

（2）在上述操作中两次将橡皮筋都拉至同一点O的目的是保证作用效果相同．
（3）如图所示，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）．

Answer 1

分析 （1）本实验要作力的图示，所以需要记录两个弹簧秤和一个弹簧秤分别作用时的拉力大小和方向；
（2）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，要求两次将橡皮筋都拉至同一点O．
（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．

解答 解：（1）“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，所以用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点，记录这个拉力的大小及方向．
（2）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，即要求两次将橡皮筋都拉至同一点O；
（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AO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′．
故答案为：拉力的大小及方向；（2）保证作用效果相同；（3）F′

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．