物理实验要遵循实事求是的原则.小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如下图所示的实验并记录了数据.

问题描述:

物理实验要遵循实事求是的原则.小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如下图所示的实验并记录了数据.
实验次数 物重
G/N
使用定滑轮时测力计的示数 F1/N 使用动滑轮时测力计的示数F2/N
1 1.00 0.60 0.65
2 1.50 1.10 0.90
3 2.00 1.60 1.15
通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差.你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:

(1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么?
(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见.
1个回答 分类:物理 2014-10-17

问题解答:

我来补答
(1)对图乙:
①分析:对弹簧测力计进行受力分析:受到向上绳子的拉力(大小等于钩码重),向下受到重力和手向下的拉力.图中手拉测力计挂钩,因此测力计测量的是手向下的拉力而不是绳子自由端的拉力.所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成 F1的测量会小于物重.
②改进:弹簧测力计的挂钩应该挂在绳子自由端,其读数才是用定滑轮提升物体时绳子自由端的拉力值.
(2)对丙图:
①分析:“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的物重和摩擦是客观存在的.由表中数据可知,随着物重的增加,测力计的示数变大,但比物重的一半要大,这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大.其主要原因是没有考虑滑轮的自重.
②改进:可以先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系或采用轻质滑轮.
故答案为:
(1)由表中数据可看出,使用定滑轮时(乙图)F1≠G,这是由于没有考虑到弹簧测力计外壳受到的重力;
使用动滑轮时(丙图) F2
G
2,是由于没有考虑动滑轮受到的重力.
 (2)使用定滑轮时(乙图),将弹簧测力计倒过来使用(或水平拉动弹簧测力计;或实验前先测出弹簧测力计自身的重力);
使用动滑轮时(丙图),要先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系(或采用轻质滑轮或增加钩码重).
 
 
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