Question

18．某同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．在桌面上放一塊木板，在木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在木板上
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端打成繩套
C．用兩個彈簧秤分別勾住繩套，平行于木板且互成角度地拉橡皮條，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O，記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個彈簧秤的示數(shù)
D．按選好的比例，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧秤的拉力F₁和F₂的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F′
E．只用一個彈簧秤，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一比例作出這個力F的圖示
F．比較力F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論
（1）上述步驟中：
a．有重要遺漏的步驟序號是C 和E；
b．遺漏的內(nèi)容是C中未記下兩條細(xì)繩的方向，E中未說明把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O．
（2）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．
（a）圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的圖示，下列說法中正確的是BC
A．圖乙中的F是力F₁和F₂合力的理論值，F(xiàn)′是力F₁和 F₂合力的實(shí)際測量值
B．圖乙的F′是力F₁和F₂合力的理論值，F(xiàn)是力F₁和F₂合力的實(shí)際測量值
C．在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響
D．在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響
（b）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是B（填字母代號）
A．理想實(shí)驗(yàn)法         B．等效替代法
C．控制變量法         D．建立物理模型法
（c）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”中，采取下列哪些 方法和步驟可減小實(shí)驗(yàn)誤差BDE
A．兩個分力F₁、F₂間的夾角越大越好
B．兩個分力F₁、F₂的大小在橡皮條的彈性限度內(nèi)要適當(dāng)大些
C．拉橡皮條的細(xì)繩要稍長一些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩個點(diǎn)要近些
D．實(shí)驗(yàn)前先把兩個彈簧秤的鉤子互相鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動，檢查讀數(shù)是否相同
E．測力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行．

Answer 1

分析 （1）由于實(shí)驗(yàn)誤差的存在，導(dǎo)致F₁與F₂合成的理論值（通過平行四邊形定則得出的值）與實(shí)際值（實(shí)際實(shí)驗(yàn)的數(shù)值）存在差別，實(shí)際值的方向沿AO方向，理論值的方向在平行四邊形的對角線上．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作注意事項(xiàng)確定操作中有遺漏的步驟；
（2）由于實(shí)驗(yàn)誤差的存在，導(dǎo)致F₁與F₂合成的理論值（通過平行四邊形定則得出的值）與實(shí)際值（實(shí)際實(shí)驗(yàn)的數(shù)值）存在差別，只要O點(diǎn)的作用效果相同，是否換成橡皮條不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；數(shù)據(jù)處理時(shí)：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(shí)驗(yàn)的影響，拉橡皮筋時(shí)要拉的盡量長一點(diǎn)，了解誤差產(chǎn)生的原因即可正確解答．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，采用的方法是作力的圖示法，作出合力和理論值和實(shí)際值，然后進(jìn)行比較，得出結(jié)果．所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)，除記錄彈簧秤的示數(shù)外，還要記下兩條細(xì)繩的方向，以便確定兩個拉力的方向，這樣才能作出拉力的圖示．步驟C中未記下兩條細(xì)繩的方向；步驟E中未說明把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O．
（2）（a）A、B、F₁與F₂合成的理論值是通過平行四邊形定則算出的值，而實(shí)際值是單獨(dú)一個力拉O點(diǎn)的時(shí)的值，因此F′是F₁與F₂合成的理論值，F(xiàn)是F₁與F₂合成的實(shí)際值，故A錯誤，B正確；
C、D、由于O點(diǎn)的作用效果相同，將兩個細(xì)繩套換成兩根橡皮條，不會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故C正確，D錯誤．
故選：BC．
（b）合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本實(shí)驗(yàn)采用的等效替代法，因此ACD錯誤，B正確．
故選：B．
（c）A、畫平行四邊形時(shí)，夾角大的話畫出的平行四邊形就會準(zhǔn)些，而不是要求夾角越大越好，故A錯誤；
B、數(shù)據(jù)處理時(shí)：我們需要畫出力的大小和方向，所以力要適當(dāng)大些可減小測量誤差對實(shí)驗(yàn)的影響，故B正確；
C、為了方便而且更加準(zhǔn)確確定力的方向，操作時(shí)可以使繩套細(xì)且長一些，故C錯誤；
D、實(shí)驗(yàn)前先把兩個彈簧秤的鉤子互相鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動，檢查讀數(shù)是否相同，故D正確；
E、作圖時(shí)，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(shí)際力的方向有有較大差別，同時(shí)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，故E正確．
故選：BDE
故答案為：（1）C；E；C中未記下兩條細(xì)繩的方向，E中未說明把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O；（2）（a）BC；（b）B；（c）BDE

點(diǎn)評 本實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵理解實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)步驟中有無遺漏或缺陷，因此掌握實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵，難度適中．