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力的合成与分解探究

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实验目的

1、通过探究得出两个互成角度的共点力合成遵循平行四边形定则。

2、会测量合力、两个互成角度的共点力

3、认识等效替代的思想方法。

实验原理

力的合成与分解互为逆运算,都符合平行四边形定则:如果用表示两个共点力F1F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用F1F2所夹的角的度数以及大小来表示。本实验采用力的合成与分解实验器进行相关的探究。

实验器材

序号

实验箱名称

器材名称

数量

备注

1

相互作用

X型支座

1

 

2

相互作用

600mm支撑杆-公杆

1

 

3

相互作用

600mm支撑杆-母杆

1

 

4

高中物理通用组合仪器箱

槽码组

1

 

5

相互作用

力的合成分解实验器

1

 

6

相互作用

中心定位棒

1

 

7

相互作用

滑轮

2

 

8

相互作用

圆筒测力计2N

1

 

9

相互作用

螺丝M6x15

2

 

10

高中物理通用组合仪器箱

钓鱼线

1

 

11

高中物理通用组合仪器箱

剪刀

1

 

12

相互作用

测力计固定夹

1

 

注意事项:

由于挂线造成的角度视差、以及滑轮的静摩擦,在一次调整中可能出现较大偏差,需要继续作一次细调,最后可达到理想的结果。给定分力夹角,建议尽可能选择特殊角,以便于操作计算,但并不受此限制。

实验步骤

1、按照给定的两个力F1F2的夹角和大小,调整滑轮的位置和加挂钩码的个数,挂线通过中心定位棒分别连接钩码和测力计测力计,调整测力计的位置和角度,使中心定位棒在F1F2和测力计拉力F的共同作用下处于悬空状态,且与坐标盘同心,记下F的值和角度。

2、由共点力平衡条件可知:F1F2的合力F的大小等于测力计的拉力F,而方向相反。

3、若保持中心定位棒位置不变,用另外一个测力计来代替F1F2效果一样,该测力计的拉力即为F1F2的合力。反之,也可演示力的分解。

实验数据表一

实验次数

F1/N

F2/N

F1F2的夹角

合力F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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