Question

4．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套（如圖甲所示）；圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條：一次是讓橡皮條在互成角度的兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的共同作用下拉長(zhǎng)；另一次是讓橡皮條在一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)作用下拉長(zhǎng)．對(duì)兩次拉長(zhǎng)橡皮條的要求，
下列說(shuō)法中正確的是AC
A．將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置
B．兩彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角應(yīng)為 90°
C．彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩和橡皮條都應(yīng)與木板平行
D．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)必須相同
（2）圖乙所畫(huà)的四個(gè)力中不是通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出的是F（選填F₁、F₂、F或 F′），本實(shí)驗(yàn)所采用的科學(xué)方法是等效替代法．（選填“控制變量法”或“等效替代法”）
（3）若由于F₁的誤差使F₁與F₂的合力F方向略向左偏，但F大于等于F′，引起這一結(jié)果的原因可能是F₁的大小比真實(shí)值偏大，F(xiàn)₁的方向使它與F₂的夾角比真實(shí)值偏大．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)采用“等效法”，即要求兩次拉橡皮筋的效果相同，對(duì)于兩彈簧拉力大小以及夾角大小沒(méi)有具體要求，只要便于作圖以及減小誤差即可；因此在實(shí)驗(yàn)中盡量減小力的測(cè)量及作圖中出現(xiàn)的誤差；
（2）通過(guò)平行四邊形定則得出的合力在平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)上，由于誤差的存在，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)得出的力與其有一定的夾角．
（3）以F₂和F′為平行四邊形的鄰邊和對(duì)角線(xiàn)，作平行四邊形，從而確定F₁大小和方向的誤差．

解答 解：（1）A、用兩個(gè)彈簧秤拉橡皮條，使橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O；若只用一個(gè)彈簧秤拉，要產(chǎn)生相同的效果，必須是橡皮條形變量相同且形變的方向也相同，所以必須是：把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O，故A正確．
B、本實(shí)驗(yàn)只要使兩次效果相同就行，兩個(gè)彈簧稱(chēng)拉力的方向和夾角沒(méi)有限制，故B錯(cuò)誤；
C、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)貼近木板且與木板平行，故C正確；
D、兩彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)，兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不一定相同，故D錯(cuò)誤；
故選：AC．
（2）該實(shí)驗(yàn)中F是由平行四邊形法則得出的合力，而F′是通過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)得出的，即用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出的，而F在F₁、F₂組成的平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)上，不是通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出的．本實(shí)驗(yàn)所采用的科學(xué)方法是等效替代法．
（3）根據(jù)F₂和F′為平行四邊形的鄰邊和對(duì)角線(xiàn)，作平行四邊形，如圖所示，根據(jù)圖象知，F(xiàn)₁的大小比真實(shí)值偏大，F(xiàn)₁的方向使它與F₂的夾角比真實(shí)值偏大．
故答案為：（1）AC； （2）F，等效替代法；（3）大；大．

點(diǎn)評(píng) 本題是《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，等效替代的方法，相同的作用效果就是：橡皮條形變量相同且形變的方向也相同；注意通過(guò)平行四邊形得到的合力與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的之間存在誤差．