Question

【題目】某同學(xué)利用下列器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則．

器材：三根完全相同的輕質(zhì)彈簧（每根彈簧兩端均接有適當(dāng)長(zhǎng)度的細(xì)繩套），幾個(gè)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(shí)驗(yàn)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(xì)繩套分別掛在兩枚釘子上，另一端的細(xì)繩套與第三根彈簧一端的細(xì)繩套連接．待裝置靜止后，用刻度尺測(cè)出第三根彈簧兩端之間的長(zhǎng)度，記為L(zhǎng)0；

②在第三根彈簧的另一個(gè)細(xì)繩套下面掛一重物，待裝置靜止后，用鉛筆在白紙上記下結(jié)點(diǎn)的位置O和三根彈簧的方向，用刻度尺測(cè)出第一、二、三根彈簧的長(zhǎng)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(diǎn)沿著三根彈簧的方向畫直線，按照一定的標(biāo)度做出三根彈簧對(duì)結(jié)點(diǎn)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(cè)量發(fā)現(xiàn)F與F3在同一條直線上，大小接近相等，則驗(yàn)證了平行四邊形定 則，結(jié)論成立．

（1）三根彈簧對(duì)結(jié)點(diǎn)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(yàn)證，可采用的方法是 ．

（3）分析本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源可能是 ．（寫出其中一點(diǎn)即可）

Answer 1

【答案】（1）；（2）可換不同重量的小物體進(jìn)行再實(shí)驗(yàn)；（3）誤差來(lái)源可能有：①?gòu)椈勺陨碇亓繉?duì)實(shí)驗(yàn)影響較大；②記錄 O、L0、 L1、L2、L3 及彈簧方向時(shí)差生誤差（或白紙未被完全固定等）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)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(shù)，則三根彈簧對(duì)結(jié)點(diǎn)O的拉力之比為（L1-L0）：（L2-L0）：（L3-L0）．

（2）變條件再次驗(yàn)證，可采用的辦法是換不同重量的小重物，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（3）本實(shí)驗(yàn)在豎直平面進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)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(shí)產(chǎn)生誤差（或白紙未被完全固定等）．