Question

【題目】某同學利用下列器材，設計實驗來驗證力的平行四邊形定則．

器材：三根完全相同的輕質彈簧（每根彈簧兩端均接有適當長度的細繩套），幾個小重物，一把刻度尺，一塊三角板，一支鉛筆，一張白紙，幾枚釘子．

實驗步驟：

①用兩枚釘子將白紙（白紙的上邊沿被折疊幾次）釘在豎直墻壁上，將兩根彈簧一端的細繩套分別掛在兩枚釘子上，另一端的細繩套與第三根彈簧一端的細繩套連接．待裝置靜止后，用刻度尺測出第三根彈簧兩端之間的長度，記為L0；

②在第三根彈簧的另一個細繩套下面掛一重物，待裝置靜止后，用鉛筆在白紙上記下結點的位置O和三根彈簧的方向，用刻度尺測出第一、二、三根彈簧的長度L1、L2、L3；

③取下器材，將白紙平放在桌面上．用鉛筆和刻度尺從O點沿著三根彈簧的方向畫直線，按照一定的標度做出三根彈簧對結點O的拉力F1、F2、F3的圖示．用平行四邊形定則求出F1、F2的合力F；

④測量發(fā)現F與F3在同一條直線上，大小接近相等，則驗證了平行四邊形定 則，結論成立．

（1）三根彈簧對結點O的拉力之比F1 ：F2 ：F3 = ．

（2）若釘子位置固定，利用上述器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是 ．

（3）分析本實驗的誤差來源可能是 ．（寫出其中一點即可）

Answer 1

【答案】（1）；（2）可換不同重量的小物體進行再實驗；（3）誤差來源可能有：①彈簧自身重量對實驗影響較大；②記錄 O、L0、 L1、L2、L3 及彈簧方向時差生誤差（或白紙未被完全固定等）

【解析】

試題分析：（1）根據胡克定律得，第一、二、三根彈簧的拉力分別為F1=k（L1-L0）、F2=k（L2-L0）、F3=k（L3-L0），k為彈簧的勁度系數，則三根彈簧對結點O的拉力之比為（L1-L0）：（L2-L0）：（L3-L0）．

（2）變條件再次驗證，可采用的辦法是換不同重量的小重物，重復進行實驗．

（3）本實驗在豎直平面進行，實驗的誤差來源可能有：未考慮彈簧自身的重量、記錄O、L0、L1、L2、L3及彈簧的方向時產生誤差（或白紙未被完全固定等）．