实验三　验证力的平行四边形定则

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1、实验三　验证力的平行四边形定则1．验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则．2．通过验证力的平行四边形定则，培养学生用图象法处理实验数据，并得出结论的能力．使F′的作用效果以及F1和F2的作用效果都是使橡皮条伸长到某点，所以F′为F1和F2的合力，作出F′的图示，再根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示，比较F、F′在实验误差允许的范围内是否大小相等方向相同．方木板一块，白纸，弹簧秤两个，橡皮条，细绳套两个，三角板，刻度尺，图钉几个，铅笔．1．如图1所示，在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上．图12．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，

2、在橡皮条的另一端挂上两条细绳，细绳的另一端系着绳套．3．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.4．用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出并记录两个弹簧秤的示数．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，按着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合力F.6．只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O，读出并记录弹簧秤的示数，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′与合力F的大小和方向，看它们在实验误差允许的范围内是否相等．8．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验．1．两只

3、弹簧秤在使用前应检查、校正零点，检查量程和最小刻度单位，将两弹簧秤钩好后对拉，若两只弹簧秤在拉的过程中，读数相同，则可选用，若不同，应另换，直至相同为止．使用弹簧秤时应与板面平行．2．实验过程中，在使用弹簧秤的时候，要注意使弹簧秤与木板平面平行．3．选用的橡皮条应富有弹性，能发生弹性形变，同一次实验中，橡皮条拉长后的结点O的位置必须保持不变．4．在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差．5．画力的图示时，应选定恰当的单位长度作为标度；作力的合成图时，应尽量将图画得大一些，但也不要太大而画出纸外，要严格按力的图示要求和几何作图法作出合

4、力．6．由作图法得到的F和实际测量得到的F′不可能完全符合，但在误差允许范围内可以认为F与F′符合即可．题型对实验原理和操作的考查[例1]　在做“互成角度的两个力的合力”实验时，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，以下操作错误的是(　　)A．同一次实验过程中，O点位置允许变动B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度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°

5、，以便于算出合力的大小[解析]实验中有严格的要求：(1)结点O不允许移动．(2)弹簧测力计不要达到最大量程，因为一个达到最大，另一个将不好调整．(3)两个弹簧测力计的拉力夹角不易过大，也不易过小，取90°也可以，并不是必须取90°.[答案]ACD题后反思本实验的所有规定都是为了更有利于操作，有利于减小测量误差．合力一定的前提下，一个力大小或方向的改变，都可导致另一个力的大小、方向发生改变，夹角太大或太小、拉力太大或太小、拉力与木板不平行均会带来较大误差．变式1—1(2010·天津理综)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

6、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________(填字母代号)．(　　)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讨论，其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)．(　　)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秤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解析：①两

7、次拉伸的效果相同，包括大小和方向，选项B正确而A错；弹簧秤不一定拉伸到相同刻度，两次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置即可，选项D正确而C错误．②弹簧秤、细绳、橡皮条与木板平行，保证各力都在同一平面内，细绳长些，标记同一细绳方向的两点远一些，以保证画力的方向时精确些，本题选项B、D符合要求．答案：①BD　②BD1．在验证力的平行四边形定则的实验中，下列哪些方法可减小实验误差(　　)A．两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些B．两个分力F1、F2的大小要适当大些C