实验步骤

实验步骤

实验一

1.根据实验装置图，放置好实验装置。两个木棍的间距为30 cm。

图9

2.将固定装置分别放在图中的位置1、位置2、位置3三个点上，观察细绳与竖直方向夹角的变化和力学传感器显示出来的细绳拉力的大小。

图10　位置1

图11　位置2

图12　位置3

3.实验结果：将定位器分别放在图中的位置1、位置2、位置3三个点时，我们可以看到，细绳与竖直方向的夹角不变和力学传感器显示出来的细绳拉力的大小不变。

图13

4.将木棍水平向右移动，观察细绳与竖直方向夹角的变化和力学传感器显示出来的细绳拉力的大小。

图14

5.实验结果：将木棍水平向右移动后，我们可以看到细绳与竖直方向的夹角变大和力学传感器显示出来的细绳拉力的大小变大。

图15

实验二

1.根据实验装置图，放置好实验装置。两个木棍的间距为30 cm。

图16

2.用手使滚轮沿着轨道从下到上移动，并且经过铝材轨道的圆弧段，观察细绳与竖直方向夹角的变化和力学传感器显示出来的细绳拉力的大小。

图17

图18

3.实验结果：用手使滚轮沿着轨道从下到上移动，并且经过铝材轨道的圆弧段，我们可以看到，细绳与竖直方向的夹角先不变后变小，而力学传感器显示出来的细绳拉力也是先不变后变小。

图19

总结：通过以上两个实验结果，我们可以看到，在轻绳“活结”模型中，在绳总长度不变时，绳的张力和绳与竖直方向的夹角θ随两悬点水平距离d的变化而变化，水平距离d越大，绳与竖直方向的夹角θ就越大。同时，细绳拉力大小F由绳与竖直方向的夹角θ所决定，即水平距离d越大，绳与竖直方向的夹角θ就越大，绳拉力大小F也越大。