初中物理实验全集及复习题

实验一互成角度的两个共点力的合成

【实验目的】

验证共点力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大小相等，

方向相同。如果“是”，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，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器。

【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 的位置和两条细绳套的方向，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大小相等，方向相同。

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大小相等，方向相同。

【注意事项】

1.两个弹簧秤的性能应尽量一致。

2.用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。

3.同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O 必须保持不变。

【例题】

1.在本实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置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

B.在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度

C.实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O 点

D.实验中，把橡皮条的结点拉到O 点时，两细绳之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小

A O

2. 某小组做本实验时得出如图所示的图（F'与 A 、O 共线），其中 A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳套的结点，图中

是 F 1 与 F 2 合力的真实值， 是 F 1 与 F 2 合力的实验值，需要进行比较的是 和 。通过本实验可以验证 。

3. 做本实验时，其中的三个实验步骤是：

（1） 在水平放置的木板上垫一张白张，把橡皮条的一端固定在板

上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉 橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置 O 点，在白纸上记下 O 点和两弹簧秤的读数 F 1 和 F 2。

F 1

F 2

F F ′ （2） 在纸上根据 F 1 和 F 2 的大小，应用平行四边形定则作图求出合力 F 。 （3） 只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧秤拉时相同，记 下此时弹簧秤的读数 F '和细绳的方向。

以上三个步骤中均有错误或疏漏，指出错在哪里？ 在（1）中是 。 在（2）中是 。在（3）中是 。

４．在本实验中，采取下列哪些方法和步骤可减小实验误差？（ ） A 、两个分力 F 1、F 2 间的夹角要尽量大些。 B 、两个分力 F 1、F 2 要尽量大些。 C 、拉橡皮条的细绳要稍长一些。

D 、实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉 动，

检查读数是否相同。

A

５、将橡皮筋的一端固定在 A 点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为 5N 、最小刻度为 0.1N 的弹簧测力计。沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到 O 点时，两根细绳相互垂直，如图 2－2 所示。这时弹簧测力计的读数可由图中读出。

(1) 两个相互垂直的拉力的大小分别为 N 和

N （只须读到 0.1N ）。

(2) 在坐标纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。

图 2－2

【思考】

可否只用一个弹簧秤完成实验，怎样做？写出实验步骤。

O

答案：

1.ACD2．答案：F'，F，F'，F，力的平行四边形定则；3．答案：（1）两绳拉力的方向；（2）“的大小”后面加“和方向”；（3）“相同”之后加“橡皮条与绳的结点拉到O点”

l

g

【实验目的】

实验二 用单摆测定重力加速度

利用单摆测定当地的重力加速度（同时练习米尺和游标卡尺的使用）。 【实验原理】 单摆在摆角小于 5°时的振动是简谐运动，其固有周期为 T =2π 据此，只要测出摆长 l 和周期 T ，即可计算出当地的重力加速度 g 值。

【实验器材】

，由此可得 g =

4π2

l 。

T 2 铁架台（带铁夹），中心有孔的金属小球，约 1m 长的细线，米尺，游标卡尺（选用），秒 表。

【实验步骤】

1. 在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单 摆。

2. 将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单 摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂。

3. 测量单摆的摆长 l ：用米尺测出悬点到球心间的距离；或用游标卡尺测出摆球直径 2r ， 再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长 l '，则摆长 l =l '+r 。

4. 把单摆从平衡位置拉开一个小角度（不大于 5°），使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆完成 n =30 次全振动所用的时间 t ，求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期 T =t/n 。

5.

将测出的摆长 l 和周期 T 代入公式 g= 4π2 l T

2

求出重力加速度 g 的值。

6. 变更摆长重做两次，并求出三次所得的 g 的平均值。

【注意事项】

1. 选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在 1m 左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过 2cm 。

2. 单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。

3. 注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过 5°，可通过估算振幅的办法掌握（如：摆长 1m ，振幅约 8cm ）。

4. 释放摆球时，不能有横向作用，以免形成锥摆。可用拇指和食指轻轻捏住摆球，然后同 时分开两手指，就能使摆球在同一个竖直平面内摆动。

5. 计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时。以后摆球从同一方向通过最低位置时，进行计数。可采用“倒计时”法，在数“零”的同时按下秒表，开始计时、计数。 【例题】

1．某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为 101.00cm ，摆球直径为 2.00cm ，然后用秒表记录了单摆振动 50 次所用的时间为 101.5s 。则 （1） 他测得的重力加速度 g = m/s 2。

（2） 他测得的 g 值偏小，可能的原因是 A. 测摆线长时摆线拉得过紧