Question

5．某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．
（1）如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向不一定沿AO方向的是F．
（2）本實驗中，采取了下列哪些方法和步驟可以減小實驗誤差BCD
A、兩個分力 F₁、F₂間的夾角越大越好
B、拉橡皮條的細繩要稍長一些
C、實驗中，彈簧測力計必須與木板平行
D、讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度
（3）在實驗中，如果將細繩也換成橡皮筋，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？答：不變（選填“變”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理，了解實驗誤差的存在，知道該實驗中“理論值”和“實驗值”的區(qū)別．
（2）數(shù)據(jù)處理時：我們需要畫出力的大小和方向，所以力要盡量大些可減小測量誤差對實驗的影響，拉橡皮筋時要拉的盡量長一點，了解誤差產(chǎn)生的原因即可正確解答．
（3）實驗采用等效替代法，實驗過程應(yīng)控制橡皮條結(jié)點位置不變，據(jù)此分析答題．

解答 解：（1）F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，方向不一定沿AO方向的是F．
（2）A、根據(jù)平行四邊形定則可知夾角太小將會導(dǎo)至合力過大，導(dǎo)致一個彈簧拉時可能超過量程，故夾角不能太小或太大，適當(dāng)即可，故A錯誤；
B、為了準確記下拉力的方向，故采用兩點描線時兩點應(yīng)盡量距離大一些，故細繩應(yīng)長些，故B正確；
C、作圖時，我們是在白紙中作圖，做出的是水平力的圖示，若拉力傾斜，則作出圖的方向與實際力的方向有較大差別，同時為了減小因摩擦造成的誤差，故應(yīng)使各力盡量與木板面平行．以及讀彈簧秤示數(shù)時，視線要正對刻度，故CD正確；故選：BCD．
（3）實驗采用等效替代法，實驗過程應(yīng)控制橡皮條結(jié)點位置不變，控制力的作用效果相同，在實驗中，如果將細繩也換成橡皮筋，實驗結(jié)果不會發(fā)生變化．
故答案為：（1）F；（2）BCD；（3）不變．

點評 本實驗采用的是“等效替代”的方法，即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明確“理論值”和“實驗值”的區(qū)別；正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，了解具體操作和有關(guān)數(shù)據(jù)處理的方法以及誤差分析，了解整個實驗過程的具體操作，以及這些具體操作的意義，同時要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律來解答實驗問題．