Question

小明和小紅在探究“互成角度的兩共點(diǎn)力的合力”時，討論出一個探究方案并加以實(shí)施．
以下為情景再現(xiàn)：
①小明用圖釘將白紙釘在置于水平面上的木板上，小紅用筆在白紙上標(biāo)上標(biāo)記O點(diǎn)．
②小明用圖釘將橡皮繩一端固定在木板上O點(diǎn)，在橡皮繩的末端系住兩繩套．用兩個彈簧秤分別向左右斜上方拉，把橡皮繩的另一端拉至某一點(diǎn)，并記下該點(diǎn)為A點(diǎn)．
③小紅用筆在兩彈簧秤的鉤子末端做下記號B和C，用尺畫直線分別連接AB和AC并標(biāo)上箭頭，同時記錄下兩彈簧秤的示數(shù)，即為兩彈簧秤拉力的方向和大小．
④小明再次只用一個彈簧秤鉤住繩套，將橡皮繩的結(jié)點(diǎn)拉到步驟3中同樣的A點(diǎn)位置，小紅再次記下鉤子末端位置D，連接線段AD標(biāo)上箭頭，同時記下彈簧秤示數(shù)．
⑤取下白紙，小紅連接線段BD和CD，即認(rèn)為F_AD為F_AB和F_AC的合力．（如圖）請你指出以上探究方案的錯誤之處（不少于三處）：
（1）

拉彈簧秤時用力方向應(yīng)該與木板平面平行

；
（2）

力的大小應(yīng)該用力的圖示表示

；
（3）

求合力時應(yīng)該用平行四邊形法則

．

Answer 1

分析：實(shí)驗原理：
互成角度的兩個力F₁、F₂與另外一個力F′產(chǎn)生相同的效果，看F₁、F₂用平行四邊形定則求出的合力F與F′在實(shí)驗誤差允許范圍內(nèi)是否相等．
實(shí)驗步驟：
（1）用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上．
（2）用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O．．
（3）用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩個細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù)，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F．
（4）只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)F′和細(xì)繩的方向．
（5）比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F，看它們在實(shí)驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等．

解答：解：步驟②中，拉彈簧秤時用力方向應(yīng)該與木板平面平行；
步驟③中，力的人小應(yīng)該用力的圖示表示；
步驟④中，求合力時應(yīng)該用平行四邊形法則；
步驟⑤中，一個彈簧秤的拉力方向與兩個彈簧秤的拉力的合力方向不同；
故答案為：
（1）拉彈簧秤時用力方向應(yīng)該與木板平面平行；
（2）力的人小應(yīng)該用力的圖示表示；
（3）求合力時應(yīng)該用平行四邊形法則；
（4）一個彈簧秤的拉力方向與兩個彈簧秤的拉力的合力方向不同等等．

點(diǎn)評：注意事項：
（1）位置不變：在同一次實(shí)驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點(diǎn)的位置一定要相同．
（2）角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之間為宜．
（3）在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應(yīng)盡量大一些．細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向．
（4）統(tǒng)一標(biāo)度：在同一次實(shí)驗中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些．