Question

在探究求合力的方法時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩．實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條．
（1）實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說(shuō)法是正確的

 

（填字母代號(hào)）．
①將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可
②將橡皮條沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度
③將彈簧秤都拉伸到相同刻度
④將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置
A．②④B．①③C．①④D．②③
（2）同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是

 

（填字母代號(hào)）．
①兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)
②彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
③用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大
④拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些
A．①③B．②③
C．①④D．②④
（3）在實(shí)驗(yàn)中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其他步驟沒(méi)有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？答：

 

（選填“變”或“不變”）
（4）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

 

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．

Answer 1

分析：該實(shí)驗(yàn)采用了“等效替代”的原理，即合力與分力的關(guān)系是等效的，要求兩次拉橡皮筋時(shí)的形變量和方向是等效的．考查了具體實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)要求，注意所有要求都要便于操作，有利于減小誤差進(jìn)行，所有操作步驟的設(shè)計(jì)都是以實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹行恼归_(kāi)，據(jù)此可正確解答本題．

解答：解：（1）①②本實(shí)驗(yàn)的目的是為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，即研究合力與分力的關(guān)系．根據(jù)合力與分力是等效的，本實(shí)驗(yàn)橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長(zhǎng)度要相同．故①錯(cuò)誤，②正確；
③④在白紙上標(biāo)下第一次橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)的位置，第二次將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置，表明兩次效果相同，即兩個(gè)拉力和一個(gè)拉力等效，而彈簧稱不必拉到相同刻度．故③錯(cuò)誤，④正確．
故選：A．
（2）①通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條時(shí)，并非要求兩細(xì)繩等長(zhǎng)，故①錯(cuò)誤；
②測(cè)量力的實(shí)驗(yàn)要求盡量準(zhǔn)確，為了減小實(shí)驗(yàn)中因摩擦造成的誤差，操作中要求彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，故②正確；
③用彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)，拉力不能太太，也不能太小．故③錯(cuò)誤；
④為了更加準(zhǔn)確的記錄力的方向，拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，故④正確．
故選：D
（3）細(xì)繩的作用是確定兩個(gè)力的方向，換成橡皮筋也可以確定兩個(gè)力的方向，故如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒(méi)有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)發(fā)生變化；
（4）該實(shí)驗(yàn)采用了“等效替代”的原理，即合力與分力的關(guān)系是等效的，故B正確．
故選：B
故答案為：（1）A；（2）D；（3）不變；（4）B．

點(diǎn)評(píng)：掌握“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)原理是根本，體會(huì)等效替代法的巧妙，注意實(shí)驗(yàn)的操作步驟及注意事項(xiàng)，難度不大．