第5章 实验：验证力的平行四边形定则

1、.实验：验证力的平行四边形定那么一、实验目的验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定那么二、实验原理结点受三个共点力作用处于平衡状态，那么F1与F2的合力必与橡皮筋的拉力平衡；改用一个拉力F，使结点仍到原位置O点，那么F必与F1、F2的合力等效，以F1、F2为邻边作平行四边形求出合力F，比较F与F的大小和方向，以验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定那么三、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计两只、三角板、刻度尺、图钉几个、细芯铅笔、橡皮筋、细绳两根等.一、实验步骤及数据处理1仪器的安装：用图钉把白纸钉在程度桌面上的方木板上，并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

2、，如图1所示图12操作与记录：1用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向2用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向3作图与分析：1用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示图22用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测力计时的拉力F的图示，如图2所示3比较一下力F与用

3、平行四边形定那么求出的合力F，在误差允许的范围内大小和方向是否一样4改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复上述实验两次二、误差分析产生原因减小方法偶尔误差读数误差读数时眼睛要正视刻度线作图误差作图时严格尺度标准作图系统误差弹簧测力计本身的误差调零、两弹簧测力计对拉读数相等三、本卷须知1弹簧测力计的选取方法：将两只弹簧测力计调零后互钩程度对拉，假设两只弹簧在对拉过程中，读数一样，那么可选；假设读数不同，应另选，直至一样为止2保证分力与合力作用效果一样的方法：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要一样3橡皮条老化的检查方法：用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到一样的长度

4、看弹簧测力计读数有无变化4弹簧测力计夹角范围：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°到120°之间为宜5拉力的选取原那么：在不超出弹簧测力计的量程和橡皮条形变限度的条件下，使拉力适当大些6画力的图示的本卷须知：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要一样，并且要恰中选定标度，使力的图示稍大一些.实验探究1实验步骤考察某同学在家中尝试验证平行四边形定那么，他找到三条一样的橡皮筋遵循胡克定律和假设干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：如图3所示，将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与

5、第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物图31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测量悬挂重物后橡皮筋的长度D记录悬挂重物后结点O的位置2钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是_.【解析】1必需测量橡皮筋的原长和悬挂重物后橡皮筋的长度，这样才能确定橡皮筋的伸长量，确定各力的大小，还需记录悬挂重物后结点O的位置，同时记下三条橡皮筋所在的方向，以便确定各拉力的方向，根据平行四边形定那么作出合力的图示因此，必需的操作是B、C、D.2改变条件再次验证可采用更换不同的小重物的方法【答案】1B、C、D2更换不同的小重物实验探

6、究2实验数据处理某同学通过下述实验验证力的平行四边形定那么图4实验步骤：将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向如图4所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2，间的间隔 即橡皮筋的长度l每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：FN00.501.001.502.002.50lcml010.9712.0213.0013.9815.05找出中F2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O，橡皮筋的拉力计为FOO.在秤钩

7、上涂抹少许光滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图5所示用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端到达O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.图5完成以下作图和填空：1利用表中数据在给出的坐标纸上画出F­l图线，根据图线求得l0_cm2测得OA6.00 cm，OB7.60 cm，那么FOA的大小为_N.3根据给出的标度，在图中作出FOA和FOB的合力F的图示4通过比较F与_的大小和方向，即可得出实验结论【解析】1在坐标系中描点，用平滑的曲线直线将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧如图甲所示，由图线可知与横轴的交点l010.0 cm.2橡皮筋的长度lOAOB13.60 cm，由图甲可得F1.80 N，所以FOAFOBF1.80 N.3利用给出的标度作出FOA和FOB的图示，然后以FOA和FOB为邻边作平行四边形，对角线即为合力F，如图乙4FOO的作用效果和