平行四边形定则实验

1、济北中学高一物理学案实验验证力的平行四边形定则日期:寄语：希望是坚韧的拐杖，忍耐是旅行袋，带上他们，你可以登上永恒之旅，走遍全世界。【学习目标】理解实验原理即分力与合力的等效性，掌握操作步骤、方法及弹簧秤读数。【知识梳理】1实验目的：验证力的平行四边形定则2.实验原理：如果两个互成角度的共点力Fi、F2作用于橡皮筋的结点上，与只用一个力F，作用于橡皮筋的结点上，所产生的效果相同（橡皮筋在相同方向上伸长相同的长度），那么，F就是Fi和F2的合力。根据平行四边形定则作出两共点力Fi和F2的合力F的图示，应与F，的图示等大同向。3实验器材：方木板一块；白纸；弹簧秤（两只）；橡皮筋；细绳套（两个）；三

2、角板；刻度尺；图钉（1、2个），细芯铅笔.4. 实验步骤 用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上。 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。 用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置0,如图标记，记录两弹簧秤的读数，用铅笔描下0点的位置及此时两条细绳套的方向。 用铅笔和刻度尺从结点 0沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数Fi和F2的图示，并以Fi和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过0点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力 F的图示。 只用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置0,记下弹簧秤的读数F/和细

3、绳的方向，用刻度尺从0点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤拉力F，的图示。 比较一下，力F/与用平行四边形定则求出的合力 F的大小和方向。 改变两个力Fi与F2的大小和夹角，重复实验两次。5. 注意事项 在0处的结点应小一些，细绳套应长一些。 在仪器许可的条件下，应使拉力尽可能大一些，以减小读数误差。 画力的图示时，要选取合适的标度，尽量将图示画的大一些。 在同一次实验中，橡皮条结点 0的位置不能变动，且弹簧秤与木板平面平行。6. 误差分析：本实验误差的主要来源除弹簧秤本身的误差外，还有读数误差、作图误差因此读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录，两力的对边要平行，两个分力Fi和

4、F2间的夹角越大，用平行四边形作图得到的合力F的误差 F也越大，所以实验中不要把0取得太大。【典型例题】：例1 .在互成角度的两个共点力的合成实验中，橡皮条一端固定在木板上，用两个 弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置0点，以下操作中错误的是（）A. 同一次实验过程中，0点的位置允许变动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的刻度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，把橡皮条结点拉到0点D. 实验中，把橡皮条的结点拉到0点时，两秤之间的夹角应取 90°不变，以便于计算 合力的大小例2.在做 验证力的平行

5、四边形定则 ”实验时，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 要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（）A .每次将结点拉到同样的位置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在 验证力的平行四边形定则 ”实验中，某同学的实验结果如图所 示，其中0为固定橡皮条的图钉，D为橡皮条与细绳结点的位置。图中是力F!与F2的合力的理论值； 是力Fi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。例3.下面措施中，哪些是有利于减小误差，提高实验精度的（）A .橡皮条弹性要好，拉力要适当大些 B.两个分力F

6、i、F2间的夹角要尽量大些 C .拉橡皮条时，橡皮条细绳和弹簧秤应贴近木板D .拉橡皮条的细绳要细且长，描出细绳拉力方向时，要在细绳正下方，稍远的距离上 描出二点或者三个点E. 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， 检查读数是否相同例4.在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，0为橡皮筋与细绳的结点，0B和0C为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F'两力中，方向一定沿 A0方向的是本实验采用的科学方法是（）A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法甲【巩固训练】1本实验中所说

7、的合力与两分力具有相同的效果，是指下列说法中的（ A .弹簧秤的弹簧被拉长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D .使橡皮条在某一方向上伸长某一长度2.如图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力 Fi、F2的合力，用F'表示Fi和F2的等效力，则可以判断（填“甲”或“乙”）同学的实验结果是符合事实的.3做验证力的平行四边形定则的实验，是在水平放置的木板上铺一张白纸，把橡皮条的一端固定在板的A点，橡皮条的另一端拴上两细绳套，如图所示，两个测力计分别钩住细绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，到达某一位置 0时需记下、

8、，描下，再用一个测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，使结点达位置 ，再记下 和.4. 将下述实验步骤按正确顺序排列应是 .A 在白纸上按比例做出两个力 Fi和F2的图示，根据平行四边形法则作图求出合力F.B 只用一只测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置C .记下两测力计读数，描出两测力计的方向D 在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮条的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置、并记下此位置.E记下测力计的读数F和细绳方向，按同一比例做出这个力的图示.比较这个实测合力 和按平行四边形法则求出的合力 F

9、'，看它们的大小和方向是否相同.F .改变两测力计拉力的大小和方向，重做两次实验，从实验得出结论5. 在 互成角度的两个共点力的合成 ”实验中，其中的三个实验步骤：在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细 线，通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一 位置0点，在白纸上记下 0点和两测力计的读数 Fi和F2。在纸上根据Fi和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F。只用一只测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两测力计拉时相同，记下此时 测力计的读数F '和细绳的方向。以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出：中是.中是.中是.6. (1)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)和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实 验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为0,将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。为完成实验，下述操作中必需的是 。a 测量细绳的长度b 测量橡皮筋的原长c.测量悬挂重物后像皮筋的长度d 记录悬挂重物后结点 0的位置钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是7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5 N分