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高中物理实验三、验证力的平行四边形定则江苏省特级教师戴儒京一、知识点梳理1. 力的平行四边形定则：以已知两个力矢量为邻边做平行四边形，两力所夹的对角线表示合力的大小和方向。
2.用两个弹簧秤拉一弹簧（或橡皮筋）到某一位置，记下该位置及两弹簧秤的力的方向和大小。
3. 用一个弹簧秤拉同一弹簧（或橡皮筋）到同一位置，记下该弹簧秤的力F的方向和大小。
4. 以2.中两个力矢量为邻边做平行四边形，两力所夹的对角线表示F’的大小和方向。
5.比较F和F’的大小和方向是否在误差范围内一致。
如在误差范围内一致，则验证了力的平行四边形定则。
二、例题与习题1.某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，所有器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。
①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是______。
A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O，力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。
其中对于提高实验精度最有利的是_____。
【解析】因为AD三个点离得太近，画力的方向误差大。
【答案】①BC②B2.某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为x 轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm）的纸贴在桌面上，如图（a）所示。
将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点（位于图示部分除外），另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。
（1）用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出。
测力计的示数如图（b）所示，F的大小为N。
验证力的平行四边形定则一、实验目的1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则。
二、实验器材方木板一块、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条一段、细绳(两条)、白纸、刻度尺、三角板、图钉、铅笔。
三、实验原理等效法:使一个力F'的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果相同,都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点,则力F'就是这两个力F1、F2的合力。
作出F'的图示,再根据平行四边形定则作出力F1、F2的合力F的图示,比较F和F'的大小和方向是否相同,从而验证力的平行四边形定则。
四、实验步骤1.在桌面上平放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把它固定在方木板上。
2.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套。
3.用两个弹簧测力计分别钩住两个绳套,互成角度地拉橡皮条的同一结点,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O(如图所示)。
4.用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧测力计的示数。
5.用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方向画直线,按照一定的标度作出两个力F1和F2的图示,用平行四边形定则求出其合力F。
6.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O,读出弹簧测力计的示数,并记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F'的图示。
7.比较力F'与F的大小和方向,看它们在一定范围内是否相等。
8.改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验。
本实验的依据是合力与分力的等效性，在操作时要记住“三注意”和“七记录”1．注意两次结点O的位置必须相同．2．实验中的两个细绳套不要太短．3．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜．4．两个弹簧测力计拉橡皮条时，记录两弹簧测力计示数、两绳方向和结点O的位置(五记录)5．一个弹簧测力计拉橡皮条时，记录弹簧测力计示数和细绳方向(二记录) 五、数据处理1．本实验用作图法处理数据，要注意三个力的图示必须用同一标度，要选取合适的标度，使力的图示在坐标纸中的比例尽量大些．2．根据二力平衡条件，实验得到的合力F′一定与橡皮筋在一条线上，用平行四边形定则作出的合力F由于实验误差偏离此直线。
高三物理实验复习（二）1、探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）2、互成角度度两个力的合成一.探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，填入表中。
算出对应的弹簧的伸长量。
在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。
解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。
该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。
对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。
（这一点和验证性实验不同。
）二、互成角度的两个共点力的合成[实验目的]验证力的合成的平行四边形定则。
[实验原理]此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。
[实验器材]木板一块，白纸，图钉若干，橡皮条一段，细绳套，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器等。
[实验步骤]1．用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。
3．用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成一定角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O（如图所示）。
4．用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。
在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板，根椐平行四边形定则用画图法求出合力F。
5．只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向。
按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F'的图示。
6．比较F'与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等。
7．改变两个分力F1和F2的大小和夹角。
再重复实验两次，比较每次的F与F'是否在实验误差允许的范围内相等。
高中物理-胡克定律和平行四边形法则1.某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k 。
做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。
当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L 0，弹簧下端挂一个50g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作L 1；弹簧下端挂两个50g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作L 2；……;挂七个50g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作L 7。
①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是 _和 __。
测量记录表：32③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：cm L L d 90.6041=-= cm L L d 90.6152=-= cm L L d 00.7263=-=。
请你给出第四个差值：d A = ＝ cm 。
④根据以上差值，可以求出每增加50g 砝码的弹簧平均伸长量L ∆。
L ∆用d 1、d 2、d 3、d 4表示的式子为：L ∆＝ ，代入数据解得L ∆＝ cm 。
⑤计算弹簧的劲度系数k ＝ N/m 。
（g 取9.8m/s 2） 2.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)②弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx ；在砝码盘中每次增加10 g 砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：③如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx ”)。
④由图可知弹簧的劲度系数为________N/m ；通过图和表可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)。
实验三验证力的平行四边形定则,)1．实验目的(1)验证力的合成的平行四边形定则．(2)理解等效替代思想的应用．2．实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相等．3．实验器材方木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳套(两个)、弹簧测力计(两只)、三角板、刻度尺、铅笔．4．实验步骤(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．(2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．(3)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向．(4)只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．(5)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验．1．数据处理(1)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示．(2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤(4)中弹簧测力计的拉力F′的图示．(3)比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则．2．注意事项(1)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，读数相同．(2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同．(3)用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜．(4)实验时弹簧测力计应与木板平行，读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些．(5)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向．(6)在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．3．误差分析(1)弹簧测力计本身的误差．(2)读数误差和作图误差．(3)两分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作图得出的合力F的误差ΔF也越大．对原理和操作的考查(2015·高考山东卷)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：为FOO′.④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB.甲乙完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在坐标纸丙上画出F－l图线，根据图线求得l0＝________cm.(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则F OA的大小为________N.(3)在图丁中根据给出的标度，作出F OA和F OB的合力F′的图示．(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．[解析](1)如答案图甲所示，由图象知图线与横轴交点横坐标即弹簧原长，故l0＝10.0 cm.(2)由图象知橡皮筋的劲度系数k＝50.0 N/m，OA、OB的长度之和是13.60 cm，原长10 cm，则形变量Δx＝3.60 cm，所以弹力T＝kΔx＝1.80 N.(3)合力F′的图示如答案图乙所示．(4)橡皮筋搭在秤钩上拉至O点和把橡皮筋挂在秤钩上拉至O点效果相同，F′应与F OO′比较．[答案](1)如下图甲所示10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)如图乙所示(4)F O O′1．(2015·高考安徽卷)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端．用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示．请将以下的实验操作和处理补充完整：①用铅笔描下结点位置，记为O；②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；⑥比较________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验．解析：使一个力F3的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果相同，都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，则力F3就是这两个力F1、F2的合力．作出F3的图示，再根据力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F的图示，比较F和F3的大小和方向是否相同，从而验证力的平行四边形定则．答案：③沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线⑥F与F32．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，有下列实验步骤：a．在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点．b．只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的示数F′和细绳的方向，按同样比例作出力F′的图示．c．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验．d．记下两只弹簧测力计的示数F1、F2及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F.e．比较力F′与F，可以看出，它们在实验误差允许的范围内是相等的．f．把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O.完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是______________(填写步骤前面的字母)．(2)下列哪些措施能减小实验误差________．A．两条细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行C．拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些D．实验前先把实验所用的两只弹簧测力计的挂钩相互钩住平放在桌面上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，若不同，则进行调节使之相同解析：(1)先固定好白纸和橡皮条，两个弹簧测力计拉橡皮条到结点O，记下两个力的大小和方向，然后用一个弹簧测力计拉橡皮条到O点，记下拉力的大小和方向，由平行四边形定则画出两个力的合力，与第二次的一个力比较大小和方向；改变两个分力的大小和夹角，重复实验．故实验步骤为afdbec.(2)两条细绳是否等长，不会影响实验误差，A错误；避免拉力和纸面不平行，那样画出的力就不是实际作用力了，B可以减小误差；细绳稍长些，这样在描点画力的方向时，偏差少，误差小，C正确；实验前调节弹簧测力计，使得两个读数标准相同，这样画出的平行四边形才准确，可以减小误差，D正确．答案：(1)afdbec(2)BCD数据处理和误差分析(2014·高考江苏卷)小明通过实验验证力的平行四边形定则．(1)实验记录纸如图甲所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点. 三个力的大小分别为：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N. 请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力．(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果．他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响．实验装置如图乙所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O 点，下端N挂一重物. 用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹. 重复上述过程，再次记录下N的轨迹．两次实验记录的轨迹如图丙所示. 过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力F a、F b的大小关系为________．(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些？________. (填写选项前的字母)A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第 2 次受到的拉力较大D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项．________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________[解析](1)用直尺作出如图所示的力的示意图，得到F合＝4.6～4.9 N都算对．(2)根据力的平衡F＝mg tan θ，所以F a＝F b，θ为橡皮筋被拉伸的方向与竖直方向的夹角．(3)选B、D.根据题图，两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，B项正确；根据题图，两次被拉伸到相同长度时，即Oa＝Ob′，根据F＝mg tan θ，橡皮筋第2次受到的拉力较小，C项错误；从题图可以看出，两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大，D正确，A错误．(4)橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋．(或拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的弹簧)[答案](1)见解析图(2)F a＝F b(3)BD(4)橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋(或：拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的弹簧)3．在“验证力的平行四边形定则”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤．(1)用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________ N/m.(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请画出这两个共点力的合力F合．(3)由图得到F合＝________N.解析：(1)根据表格数据描点，然后连成一条过原点的直线，如图所示，直线的斜率等于弹簧的劲度系数，k＝3.56.42×10－2N/m＝55 N/m；(2)读出弹簧秤的读数为2.10 N(保留三位有效数字)；以O为顶点，画出两弹簧的绳套方向就是两拉力方向，再确定并画好力的标度，画出两拉力的图示，以两拉力为邻边作出平行四边形，画出平行四边形的对角线，即合力F合；(3)用刻度尺量出合力的长度，根据确定的标度算出合力的大小．答案：(1)53(±2)(2)2.10作图见解析(图略)(3)3.3(±0.2)4．李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图甲所示．(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．(2)有关此实验，下列叙述正确的是________．A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′是用一个弹簧测力计拉时的图示)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析：(1)用平行四边形定则作图，即以F1、F2为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力F.(标上箭头表明方向)(2)两分力可以同时大于合力，故A正确；结合受三个力作用处于平衡状态，其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力——橡皮筋的拉力等大反向，是一对平衡力，所以橡皮筋的拉力不是合力，故B错；只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同，故C对；若两个分力的大小变化而方向都不变，则合力必定变化，故D错．(3)作图法得到的F必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力F′一定与橡皮筋共线，故张华的实验比较符合实验事实．答案：(1)如图所示(2)AC(3)张华做实验时得到的结果符合实验事实以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现拓展性、开放性、探究性等特点．命题视角1：考查对实验原理的理解、实验方法的迁移命题视角2：实验器材的改进(1)用橡皮筋――→替代弹簧秤三个相同的橡皮筋，可将三个橡皮筋系于一点，互成角度地将它们拉长，记下各自的拉力方向，伸长后的长度，并测出原长，根据伸长量确定三个拉力的大小关系，再结合力的图示作图验证平行四边形定则．(2)使用力传感器——用力传感器确定各力的大小，同时确定细绳中拉力的方向，再结合力的图示作图验证平行四边形定则．(3)钩码――→替代弹簧秤范例 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A 挂于固定点P ，下端用细线挂一重物M .弹簧测力计B 的一端用细线系于O 点，手持另一端向左拉，使结点O 静止在某位置．分别读出弹簧测力计A 和B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O 点的位置和拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N ，图中A 的示数为________N.(2)下列不必要．．．的实验要求是________． A ．应测量重物M 所受的重力B ．弹簧测力计应在使用前校零C ．拉线方向应与木板平面平行D ．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O 点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．[解析] (1)弹簧测力计的最小刻度为0.2 N ，所以A 的读数为3.6 N.(2)根据三力平衡的特点可知，弹簧测力计A 、B 的拉力的合力与重物M 的重力等值反向，故A 项是必要的．弹簧测力计的零点误差影响各拉力的测量值，所以使用前需校零，B 项是必要的．只有拉线方向与木板平面平行，才能保证所研究的各力在同一平面内，C 项也是必要的．实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则，而测力计A 的拉力不同时O 点的位置就不同，故没必要使O 点静止在同一位置，答案为D.(3)弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，说明拉弹簧测力计A 的力大了，可行的解决方法有：①改变弹簧测力计B 拉力的大小或方向；②减小重物M 的质量(或将A 更换成较大量程的弹簧测力计)．[答案] (1)3.6 (2)D (3)见解析[点评] 本实验利用了三力平衡的特点来验证力的平行四边形定则，实验时没有必要每次都使O 点静止在同一位置，只要整个装置处于稳定状态即可，使操作更方便．。
讲义编号：一、验证力的平行四边形定则 1．实验目的验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．2．实验原理①等效法：使一个力F ′的作用效果和两个力F 1、F 2的作用 都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，所以一个力F ′就是这两个力F 1和F 2的合力，作出力F ′的图示，如图所示．②平行四边形法：根据平行四边形定则作出力F 1和F 2的合力F 的图示．③验证：比较F 和F ′的大小和方向是否相同，若有误差允许的范围内相同，则验证了力的平行四边形定则．3．实验器材方木板、白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)． 4．实验步骤①用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．②用图钉把橡皮条的一端固定在A 点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．知识梳理③用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下 O 点的位置及此时两细绳的方向．④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示．⑤只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．⑥比较力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同．⑦改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次．5．实验注意事项①在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．②用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜．③读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧与测力计外套、弹簧测力计的限位卡之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计刻度，在合力不超出量程及橡皮条在弹性限度内的前提下，测量数据尽量大一些．④细绳应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳方向画直线，应在细绳两端画两个射影点．取掉细绳后，连直线确定力的方向．⑤以调零后的弹簧测力计的两挂钩互钩后对拉，读数相同为宜．⑥在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些．6．实验误差分析①读数误差减小读数误差的方法：弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些．读数时眼睛一定要正视刻度尺，要按有效数字正确读数和记录．②作图误差减少作图误差的方法：作图时两力的对边一定要平行．两个分力F1、F2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F的误差ΔF就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大．二、探究弹力和弹簧伸长的关系1．实验目的①探究弹力和弹簧伸长的关系．②学会用列表法和图象法处理实验数据．③培养用所学知识探究物理规律的能力．2．实验原理在竖直悬挂的轻弹簧下端悬挂钩码，平衡时弹力大小等于钩码的重力．用刻度尺量出弹簧的伸长量，改变钩码数量，重复上面实验，就可以定量地找出弹力与伸长量之间的关系．3．实验器材铁架台、毫米刻度尺、被探究弹簧、钩码(几个)、坐标纸、三角板、重垂线、铅笔 . 4．实验步骤①将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长．②如图所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长并测出钩码的重力，填写在记录表格里.③改变所挂钩码的数量，重复前面的实验过程多次．④以弹力为纵坐标，以弹簧伸长量为横坐标，建立坐标系，根据所测数据描点．5．数据处理①列表分析：分析列表中弹簧的拉力F与对应弹簧的伸长量Δx的关系，可以先考虑F 和Δx的乘积关系，再考虑F和Δx的比值关系，也可以考虑F和Δx2关系或F和Δx关系等．结论：FΔx为常数，即F＝kΔx.②图象分析：利用表格中对应的F和Δx，作出F－Δx图象，此图象为过原点直线(如图所示)，即F和Δx成正比例关系．6．误差分析①本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定造成的．因此，使弹簧的悬挂端固定，另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力，可以提高实验的准确度．②弹簧长度的测量，是本实验的主要误差来源．所以，测量时尽量精确地测量弹簧的长度． ③描点、作图不准确． 7．注意事项①每次增减钩码测量有关长度时，均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态，否则，弹簧弹力将可能与钩码重力不相等．②弹簧下端增加钩码时，注意不要超过弹簧的限度．③测量有关长度时，应区别弹簧原长L 0，实际总长L 及伸长量Δx 三者之间的不同，明确三者之间的关系．④建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不可过大，也不可过小． 8．实验改进上述实验中弹簧竖直，其重力对弹簧的形变量有一定影响，且人为处理弹力大小F 和弹簧伸长Δx 误差较大 .若能按以下方式，误差将明显降低．将弹簧水平放置，且一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，对弹簧施加变化的作用力(拉力或推力)时，电脑上得到弹簧弹力和弹簧形变量的关系图象(如图所示)，分析图象得出结论．考点1.理解平行四边形定则的原理，合力安排实验步骤，科学的记录，处理实验数据 【例1】 在做“验证力的平行四边形定则”实验时，(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有_______和________．(2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须( )典型例题A．每次将橡皮条拉到同样的位置B．每次把橡皮条拉直C．每次准确读出弹簧秤的示数D．每次记准细绳的方向(3)为了提高实验的准确性，减小误差，实验中应注意什么？(4)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验结果如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳结点的位置．图中____________是力F1与F2的合力的理论值；____________是力F1与F2的合力的实验值．通过把____________和____________进行比较，验证平行四边形定则．【解析】(1)根据实验器材要求可知，还必须有橡皮条和三角板(用来作平行四边形)；(2)根据实验原理知(2)的正确答案为A；(3)实验中应注意：①选用弹性小的细绳；②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上，且与板面平行贴近等；(4)F，F′，F，F′.在本实验中，按照平行四边形定则作出的合力为F1和F2的合力的理论值，而用一个弹簧秤拉时测出的力为F1和F2的合力的实验值．变式探究1(2009·山东高考)某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：如右图所示，将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．(1)为完成实验，下列操作中必需的是________．a．测量细绳的长度b．测量橡皮筋的原长c．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d．记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是________________________________________________________________________.【解析】(1)必需测量橡皮筋的原长和悬挂重物后橡皮筋的长度，这样才能确定橡皮筋的伸长量，确定各力的大小，还需记录悬挂重物后结点O的位置，同时记下三条橡皮筋所在的方向，以便确定各拉力的方向，根据平行四边形定则作出合力的图示．因此，必需的操作是b、c、d.(2)改变条件再次验证可采用更换不同的小重物的方法．【答案】(1)bcd (2)更换不同的小重物考点2.探究弹力与弹簧伸长关系的注意事项与数据处理【例2】(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，以下说法正确的是( )A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的( )【解析】本题主要考查使用弹簧时应注意的问题，还有用图象法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系．(1)本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减钩码的数目，以改变对弹簧的拉力，来探索弹力与弹簧伸长的关系，所以选A、B.(2)考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x>0，所以选C.【答案】(1)AB (2)C变式探究2某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0；弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g 的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；……；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是____和____．测量记录表：(2)实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中．(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1＝L4－L0＝6.90cm，d2＝L5－L1＝6.90cm，d3＝L6－L2＝7.00cm.请你给出第四个差值：d4＝________＝________cm.(4)根据以上差值，可以求出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：ΔL＝________，代入数据解得ΔL＝________cm.(5)计算弹簧的劲度系数k＝________N/m.(g取9.8m/s2)【解析】(1)通过对6个值的分析可知记录有误的是L5、L6.(2)用最小刻度是毫米的刻度尺测量时，正确读数并记录到毫米的下一位，即L3＝6.85cm，L7＝14.05cm.(3)利用逐差法并结合已求差值可知第四个差值d 4＝L 7－L 3＝14.05cm －6.85cm ＝7.20cm. (4)每增加50g 砝码的弹簧平均伸长量ΔL ，ΔL ＝d 1＋d 2＋d 3＋d 44×4＝6.90＋6.90＋7.00＋7.2016cm ＝1.75cm.(5)根据ΔF ＝k ·ΔL ，又ΔF ＝mg 所以k ＝ΔF ΔL ＝mg ΔL ＝0.05×9.80.0175N/m ＝28N/m.【答案】 (1)L 5 L 6(2)6.85(6.84～6.86) 14.05(14.04～14.06) (3)L 7－L 3 7.20(7.18～7.22) (4)d 1＋d 2＋d 3＋d 44×41.75(5)28考点3.控制变量法在探究性实验中的应用【例3】 经过纳米级结构处理过的材料叫纳米材料，其性质与处理前相比会发生很多变化，如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得非常低，熔点会大大降低，甚至有特殊的磁性质．现有一种纳米合金丝，欲测定出其伸长量x 与所受拉力F 、长度L 、截面直径D 的关系． (1)测量上述物理量需要的主要器材是____________、____________、____________等． (2)若实验中测量的数据如下表所示，根据这些数据请写出x 与F 、L 、D 间的关系式：x ＝____________.(若用到比例系数，可用k 表示)(3)在研究并得到上述关系的过程中，主要运用的科学研究方法是____________(只需写出一种)．(4)若有一根合金丝的长度为20cm ，截面直径为0.200mm ，使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一，那么这根合金丝能承受的最大拉力为____________N.【解析】 (1)用弹簧测力计测量力的大小，用刻度尺测量长度，用螺旋测微器测量直径．(2)用题目所给的数据分析可知：当力、直径一定时，伸长量与长度成正比；当力、长度一定时，伸长量与直径成反比；当长度、直径一定时，伸长量与力成正比．所以有：x ＝kFLD(取一组数据验证，式中的系数不为零)． (3)研究伸长量x 与拉力F 、长度L 、直径D 的关系时，可以先控制某两个量不变，比如长度、直径不变，再研究伸长量与力的关系，这种方法称为控制变量法．这是物理实验中的一个重要研究方法．(4)代入表中数据把式中的k 求出，再代入已知数据，可求得最大拉力．k ＝Dx FL ＝0.040×10－3×0.20×10－2m 50.0×5×10－2N＝3.2×10－8m/N F m ＝DxkL ＝0.200×10－3×L1003.2×10－8×LN ＝62.5N. 【答案】 (1)弹簧测力计 刻度尺 螺旋测微器 (2)kFLD(3)控制变量法 (4)62.51．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指( )A ．弹簧测力计的弹簧被拉长B ．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C ．细绳套受拉力产生形变巩固训练D．使橡皮条在同一方向上伸长到同一位置【解析】合力与分力之间是等效替代关系，所以在实验中的作用效果相同是指橡皮条的伸长量相同且伸长到同一位置．【答案】 D2．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验时，主要步骤是：( )A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则作出合力F；E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是____________和____________；(2)遗漏的内容分别是________________________和________________________．【解析】根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E.在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.【答案】(1)C E(2)C中未记下两条细绳的方向E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O3．下列关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验的说法中正确的是( )A．实验中F的具体数值必须计算出来B．如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x，F—L也是过原点的一条直线C．利用F—x直线可求出k值D．实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律【解析】该实验研究弹簧弹力与其伸长量之间的关系，可以用一个钩码的重力作为弹力的单位，因此弹力F的具体数值没必要计算出来，A错．通过实验可知F∝x(伸长量)是过坐标原点的一直线，而用L代替x后则F—L图线不过原点，故B错．F—x图线关系显示，就是劲度系数k，故C对．实验中有的数据可能存在较大误差，所以做图时可以舍去，不必连到线上，故D错．【答案】 C4．做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验步骤如下：( )A ．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x ，F )对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B ．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度L 0；C ．将铁架台固定于桌子上(也可在横梁的另一侧挂上一定的配重)，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺；D ．依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码；E ．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，如果不行则考虑二次函数；F ．解释函数表达式中常数的物理意义；G ．整理仪器．请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_______________________________________________________.【答案】 CBDAEFG1．下列列出的措施中，有利于提高本实验准确度的是( )A ．橡皮条弹性要好，拉到O 点时，拉力应适当大些B ．两个分力F 1和F 2间的夹角要尽量大些C ．拉橡皮条时，橡皮条、细绳套和弹簧测力计应贴近且平行于木板面D ．拉橡皮条的绳要细，而且稍长一些【解析】 拉橡皮条时，橡皮条、细绳套和弹簧测力计应贴近且平行于木板面，可以避免摩擦，细绳套细一些且较长一些，可以更好地确定拉力的方向；拉到O 点时，拉力适当大些可减小读数误差；F 1和F 2间夹角应适中，夹角过大会使F 1和F 2的合力F 的大小或方向出现较大误差，夹角过小会使F 的方向出现偏差．【答案】 ACD2.如右图所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O 点．以下操作中错误的是( )A ．同一次实验过程中，O 点位置允许变动课后作业B．实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力大小【解析】从橡皮条固定点到O点的连线，是合力的作用线方向，如果O点变动，那么合力的大小、方向都要变化，就不能验证力的平行四边形定则，故A错误；C选项中，因一个弹簧测力计已拉到最大量程，再通过另一个弹簧测力计拉橡皮条到O点时，第一个弹簧测力计可能超过最大量程，造成损坏，或读数不准，故C错误；互成角度的二力合成，是利用平行四边形定则进行合成的，两个分力成任意角度都适用，不必成90°角，故D错误．【答案】ACD3．在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，关于操作步骤先后顺序，下列说法正确的是()A．先测量原长，后竖直悬挂B．先竖直悬挂，后测量原长C．先后顺序对实验结果无影响D．先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重【解析】如果先测量原长，则在后来竖直悬挂时由于弹簧的自重使得长度发生了变化从而引起了较大的误差，即BD正确．【答案】BD4.(2009·广东理基)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示．下列表述正确的是()A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比【解析】图象中的斜率表示劲度系数，可知a的劲度系数比b的大，B正确C错误；与l轴的截距表示原长，则a的原长比b的短，A错误．由图象知D错误．【答案】 B5．(2010·高考天津卷)在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的()A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是()A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些【答案】(1)BD(2)BD6．(2011·广东湛江调研)在做《验证力的平行四边形定则》的实验中，以下说法中正确的是()A．用两只弹簧秤拉橡皮条时，两细绳之间的夹角必须为90°，以便求出合力的大小B．用两只弹簧秤拉橡皮条时，结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合C．若用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F′不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D．同一实验过程中，结点O的位置允许变动【解析】理论上，细绳之间的夹角是任意的，不需要计算，可以用弹簧秤和量角器测量力的大小和方向，A错误；前后两次结点的位置相同，力的作用效果才相同，B正确，D 错误；由于测量和作图存在误差，F′和F的方向不一定重合，实验可以证明，在误差允许的范围内，平行四边形定则总是成立的，C错误．【答案】 B7．有同学利用如图所示的装置来“验证力的平行四边形定则”，在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力T OA、T OB和T OC，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是____________．()A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是()A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三根绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为下图中____________是正确的．(填“甲”或“乙”)【解析】(1)A组中N1＝N2＝2时，只有当两力同向时，其合力才为4，显然是无法完成实验的，其余的三组均可以满足三力平衡．(2)三力的大小可以直接用钩码的个数代替，故无需测出其质量，故只要记下结点O的位置及三力的方向即可．(3)F3显然应该是竖直向下的，根据F1、F2所作出的平行四边形的对角线因为误差的原因不一定严格地竖直向上和F3平衡．【答案】(1)BCD(2)A(3)甲8．(2011·湖北武汉)某实验小组用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k.当挂在弹簧下端的砝码处于静止状态时，测出弹簧受到的拉力F与对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度内)，列表记录如下：因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组，所以小组一成员用逐差法处理数据，具体如下：将表中第三列相邻的两项求差，得出弹簧伸长量ΔL ＝L i －L i －1每个ΔL 都是与相同的拉力ΔF ＝0.49N 相对应的伸长量，求出ΔL 的平均值ΔL ＝(L 2－L 1)＋(L 3－L 2)＋……＋(L 6－L 5)5＝L 6－L 15＝67.55－60.205cm ＝1.47cm ，故弹簧的劲度系数为k ＝ΔF ΔL ＝0.49N 1.47cm＝0.333N/cm. (1)该成员在实验数据处理中存在的问题是：________________________________；(2)请你用逐差法处理表格中的数据，尽量精确计算出弹簧的劲度系数k ＝________N/cm(结果保留三位有效数字)．【解析】 (1)见答案(2)由逐差法得，ΔL ＝(L 4＋L 5＋L 6)－(L 1＋L 2＋L 3)9＝1.494cm ，故弹簧的劲度系数为k ＝ΔF ΔL＝0.328N/cm.【答案】 (1)只利用了L 1和L 6两个数据，导致ΔL 误差较大(或未利用L 2、L 3、L 4、L 5，导致ΔL 误差较大) (2)0.3289．为了探求弹力F 和弹簧伸长量x 的关系，某同学选了A 、B 两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是________________．弹簧B 的劲度系数为________．若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧________(填“A ”或“B ”)．。
