实验力的平行四边形定则
实验2-验证力的平行四边形定则课件
例1.“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，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图 乙是在白纸上根据实验结果画出的图示
(1)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的
是力________．
答案：(1)F′
(2)本实验采用的主要科学方法是( ) A．理想实验法 B．等效代替法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
(1)本实验用的弹簧 测力计示数的单位 为N，图中A的示数 为________N
(2)下列不要的实验要求是________．(请填 写选项前对应的字母)
A．应测量重物M所受的重力
B．弹簧测力计应在使用前校零 C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点
静止在同一位置
(2)B
(3)实验中不能减小误差的措施是( ) A．两个分力F1、F2的大小要尽量大些 B．两个分力F1、F2间的夹角要尽量大 些 C．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、 细绳应贴近木板且与木板平面平行 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
答案： (3)B
例.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的 平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P， 下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细 线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止 在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数， 并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉 线的方向．
第3章7实验：验证力的平行四边形定则
相互作用
7 实验：验证力的平行四 边形定则
一、实验目的 1．练习用作图法求两个力的合力． 2．练习使用弹簧测力计． 3．验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则．
二、实验原理 1．若用一个力 F′或两个力 F1 和 F2 共同作用都能把 橡皮条沿某一方向拉至相同长度，即力 F′与 F1、F2 的共 同作用效果相同，那么 F′为 F1、F2 的合力． 2．用弹簧测力计分别测出 F′和 F1、F2 的大小，并 记下它们的方向，作出 F′和 F1、F2 的图示，以 F1、F2 的图示为邻边作平行四边形，其对角线即为用平行四边 形定则求得的 F1、F2 的合力 F.
用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度 地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置， 如图所示．请将以下的实验操作和处理补充完整： ①用铅笔描下结点位置，记为 O； ②记录两个弹簧测力计的示数 F1 和 F2，沿每条细绳 (套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点 连成线；
③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结 点仍拉到位置 O，记录测力计的示数 F3，___________； ④按照力的图示要求，作出拉力 F1、F2、F3； ⑤根据力的平行四边形定则作出 F1 和 F2 的合力 F； ⑥比较________的一致程度， 若有较大差异， 对其原 因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验．
5. 只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的方 向，用刻度尺从 O 点按同样的标度沿记录的方向作出这 只弹簧测力计的拉力 F′的图示． 6．作图对比 (1)理论值：在白纸上按比例从 O 点开始作出两个弹 簧测力计同时拉橡皮条时拉力 F1 和 F2 的图示，利用刻度 尺和三角板根据平行四边形定则求出合力 F(如图所示)．
实验 探究力的平行四边形定则
实验验证力的平行四边形定则一、【实验目的】1.会使用弹簧测力计.2.验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则.二、【实验原理】1.等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示，如图所示.2.平行四边形法：根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示.3.验证：比较F和F′的大小和方向是否相同，若在误差允许的范围内相同，则验证了力的平行四边形定则.三、【实验器材】方木板、白纸、弹簧测力计、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉、铅笔四、【实验步骤】（1）安装好实验器材，用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点达到某一位置O，如图所示，记下两弹簧的读数F1 F2，及两条细绳的方向。
（2）只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O，读出并记录弹簧测力计的读数F′，同时记下细绳的方向．（3）按照相同的标度作出F1，F2及F~的图示，比较F与F′的差异。
（４）做完实验，整理仪器，有序退场。
．五、【实验数据处理】①作力的合成图，要使用刻度尺和圆规作图，将图画的适当的大一些、美观、准确，要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。
②由作平行四边形法得到的F和实际测量得到的F~不可能完全重合，一般大小和方向的偏差在10%以内（角度在5度以内），即可认为验证了平行四边形定则。
六、【实验注意事项】1、使用弹簧测力计前，要先观察指针是否指在零刻度处，否则要调零；再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，如果两个示数相同可使用（另外本实验不需要量角器，按照拉力角度作图即可）2、试验中的两个细绳套不要太短，适当长度即可；两个拉力的夹角不宜太大或太小，在60-100之间为宜，拉力角度不需要垂直。
3、在同一实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同，每次一定要同时记下拉力的大小和对应的方向。
实验三验证力的平行四边形定则
01
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．
02
改变两个力F1、F2的大小和夹角，重复实验两次．
基础知识梳理
弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉，若两只弹簧在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止．
弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用．
实验三 验证力的平行四边形定则
一个力F′的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点，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′和F是否大小相等，方向相同．如果在误差范围内，F′和F相同，那么力的平行四边形定则就正确．
基础知识梳理
用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1、F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即为合力F的图示．
基础知识梳理
只用一只弹簧测力计钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．
注意事项
核心要பைடு நூலகம்突破
不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化．
细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向．
核心要点突破
题型二 对实验原理、实验误差的分析
例2
高频考点例析
【思路点拨】 根据平行四边形定则作图，由平行四边形的边角关系判断．
高中物理实验03 验证力的平行四边形定则(解析版)
实验三验证力的平行四边形定则（解析版）1.实验原理等效思想:互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F'产生相同的作用效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F'在实验误差允许范围内是否相同。
2.实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳及细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(多个)、铅笔。
3.实验步骤(1)仪器安装①用图钉把白纸钉在水平放置的方木板上。
②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,如图所示,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
(2)测量与记录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,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O。
记录两弹簧测力计的读数F1、F2,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。
②只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F'和细绳的方向。
(3)换白纸,改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验。
4.数据分析(1)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳的方向画直线,按选定的标度作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板以F1和F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即合力F的图示。
(2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中弹簧测力计的拉力F'的图示。
(3)比较F与F'是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则。
5.注意事项(1)位置不变:在同一次实验中,橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
(2)角度合适: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°~100°为宜。
(3)尽量减少误差①在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些。
②细绳应适当长一些,便于确定力的方向。
(4)统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些。
实验三_验证力的平行四边形定则
图1
3.只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.
4.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.
【误差分析】
1.用两个测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计 不在同一个平面内,这样两个测力计的水平分力的 实际合力比由作图法得到的合力小.
2.结点O的位置和两个测力计的方向画得不准,造成 作图的误差.
3.两个分力的起始夹角α太大,如大于120°,再重做
两次实验，为保证结点O位置不变（即保证合力不
D.按选好的比例,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的 拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F
E.只用一个弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读 出弹簧秤的示数,记下细绳的方向，按同一比例作出 这个力F′的图示
F.比较力F′和F的大小和方向,看它们是否相同, 得 出结论
上述步骤中: (1)有重要遗漏的步骤序号是____________; (2)遗漏的内容是_________________________. 解析 本实验的基本思想是“等效替代”,用一个弹 簧秤拉橡皮条和两个弹簧秤拉的效果相同,所以要把 橡皮条的结点拉到同一位置O点. 答案 (1)E (2)E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了O点
相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读 数.如图7甲所示. D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力 的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求 出这两个力的合力F′.
图7
形定则作出的理论值,F为合力的实际测量值;本实验
第2章_4实验：验证力的平行四边形定则
两个钉子A、B上，另一端与第
图2-4-3
(1)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 .
(5)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F′和按平行 四边形法则求出的合力F，看它们的大小和方向是 否相同. (6)改变两测力计拉力的大小和方向，重做两次实 验，从实验中得出结论. 答案：(4)(3)(1)(2)(5)(6)
2.验证力的平行四边形定则实验方法的拓 展和迁移
将下述实验步骤按正确顺序排列应 是 . (1)在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示，根据平 行四边形定则作图求出合力F. (2)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. (3)记下两测力计读数，描出两细绳的方向.
(4)在水平放置的木板上，垫一张白纸，用图钉固 定，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.
第二章
相互作用
4 实验：验证力的平行四边形定则
1.验证力的平行四边形定则实验的正确操作 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，其中 的三个实验步骤如下： (1)在水平放置的木板上垫一张白纸，用图钉固定， 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O点，在白纸上记 下O点和两测力计的读数F1和F2.
实验 探究力的平行四边形定则
【学习目标】1、学会用弹簧测力计和细线测出力的大小与方向．2、运用力的图示法探究互成角度的两个共点力合成时遵循平行四边形定则．3、学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律。
【知识要点】实验一验证力的平行四边形定则一、实验目的验证力的平行四边形定则．二、实验原理一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以力F′就是这两个力F1和F2的合力．作出力F′的图示，再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和F′的大小和方向是否都相同，若相同，则说明互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则．三、实验器材方木板，白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)，细芯铅笔．四、实验步骤1．用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．2．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．3. 用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O，如图所示，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．4．只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到_________，记下_________和___________．5．改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验．五、数据处理1．用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力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．2．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．3．比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则．六、误差分析1．读数误差减小读数误差的方法：选择相同的弹簧测力计并调整好零刻度；弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大些，读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录．2．作图误差减小作图误差的方法：作图时要画准结点O的位置和两个测力计的方向．两个分力F1、F2间的夹角越大，用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大，所以实验时不要把F1、F2间的夹角取得太大；作图比例要恰当．七、注意事项1．在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同．2．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～90°之间为宜．3．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳和弹簧测力计的限位孔之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些．4．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向．5．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．【例1】如图所示，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：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．(1)为完成该实验，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________________________________．【例2】在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．(1)图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法中正确的是 ( )A．图乙中的F是力F1和F2合力的理论值，F′是力F1和F2合力的实际测量值B．图乙中的F′是力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值C．在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果没有影响D．在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果有影响(2)本实验采用的科学方法是________(填字母代号)A．理想实验法 B．等效替代法C．控制变量法 D．建立物理模型法实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系一、实验目的1．探究弹力和弹簧伸长量的关系．2．学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律．二、实验原理1．如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等．2．用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x、F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系．三、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线．四、实验步骤1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l0，即原长．2．如图所示，在弹簧下端挂质量为m1的钩码，测出此时弹簧的长度l1，记录m1和l1，填入自己设计的表格中．3．改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5.钩码个数长度伸长量x 钩码质量m 弹力F0 l0＝1 l1＝x1＝l1－l0m1＝F1＝2 l2＝x2＝l2－l0m2＝F2＝3 l3＝x3＝l3－l0m3＝F3＝⋮⋮⋮⋮⋮五、数据处理1．以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．2．以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．3．得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．六、误差分析1．本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定造成的，因此，使弹簧的悬挂端固定，另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力，可以提高实验的准确度．2．弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源，所以，应尽量精确地测量弹簧的长度．3．在F－x图象上描点、作图不准确．七、注意事项1．每次增减钩码测量有关长度时，均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态，否则，弹簧弹力将可能与钩码重力不相等．2．弹簧下端增加钩码时，注意不要超过弹簧的限度．3．测量有关长度时，应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系．4．建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不可过大，也不可过小．5．描线的原则是，尽量使各点落在描出的线上，少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线．6．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．【例3】以下是一位同学做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”的实验．(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来是______________．A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式F．解释函数表达式中常数的物理意义(2)这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据在图中坐标上已描出：①在图中的坐标上作出Fx图线．②写出曲线的函数表达式(x用cm作单位)【例5】(2010·浙江理综·21Ⅰ)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧．为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均为m＝0.1 kg，取g＝10 m/s2)，并记录绳下端的坐标X加i(下标i表示挂在绳下端的钩码个数)，然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标X减i，绳下端坐标的平均值Xi＝(X加i＋X减i)/2的数据如下表：挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标(Xi/mm)甲乙1 216.5 216.52 246.7 232.03 284.0 246.54 335.0 264.25 394.5 281.36 462.0 301.0 (1)同一橡皮绳的X加i________X减i(填“大于”或“小于”)．(2)________同学的数据更符合实验要求(填“甲”或“乙”)．(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m)．(4)为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？图象法处理实验数据作图的规则：(1)要在坐标轴上标明轴名、单位，恰当地选取纵轴、横轴标度，并根据数据特点正确确定坐标起点，使所作出的图象几乎占满整个坐标图纸．若弹簧原长较长，则横坐标起点可以不从零开始选择．(2)作图线时，尽可能使直线通过较多坐标描点，不在直线上的点也要尽可能对称分布在直线的两侧(若有个别点偏离太远，则是因偶然误太大所致，应舍去)．(3)要注意坐标轴代表的物理量的意义，注意分析图象的斜率、截距的意义．。
实验：验证力的平行四边形定则
上述步骤中: (1)有重要遗漏的步骤序号是____________; (2)遗漏的内容是_________________________. 解析 本实验的基本思想是“等效替代”,用一个弹 簧秤拉橡皮条和两个弹簧秤拉的效果相同,所以要把 橡皮条的结点拉到同一位置O点. 答案 (1)E
(1)从图乙中可以看出,F′是根据平行四边
形定则作出的理论值,F为合力的实际测量值;本实验 用两个弹簧秤拉像皮条和一个弹簧秤拉橡皮条效果相 同,都使结点O到达同一位置,至于OB、OC是细绳还
是橡皮条则没是等效替代法,B项正确. 答案 (1)BC (2)B
力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂
直,如图2所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.
图2
(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 ___N和______N. (2)在图3所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个
力及它们的合力.
图3 (3)图4(A)(B)两图是两位同学得到的实验结果,其中 哪一个图符合实际?若合力测量值F′是准确的，则F 与F′有误差的原因可能是哪些?
图4 思路点拨 则作出合力. (3)F′是用一个测力计拉橡皮条所得到的,应在什么 方向上? 解析 (1)弹簧测力计的最小刻度为0.1 N,读数时应 (1)读数时要符合有效数字的要求. (2)合理选取标度,作出两分力,再应用平行四边形定
估读一位,所以读数分别为2.50
N和4.00 N.
(2)取一个小方格的边长表示0.50 N,作出两个力及 它们的合力.
探究力的平行四边形定则
骤4再做步骤ຫໍສະໝຸດ 6.改变二个分力的大小和夹角,重复做二次实验
实验目的：研究共点力F1 、F2与其合力的关 系 实验原理：根据共点力与其合力产生的作用效 果相同 实验器材：图板 图钉 白纸 橡皮筋 弹簧测力计（2个） 三角板
为什么要记下细绳的方向？ 3、用两把弹簧秤分别钩住两根细绳,沿两个不同方 向拉橡皮条,使橡皮条的结点B伸长到某一位置O点, 记下O点的位置、两把弹簧秤的读数和两根细绳的方 向 为什么也要拉到同样的位置？
4、用一把弹簧秤钩住一根细绳,使橡皮条的结点B拉 到同样位置O点,记下弹簧秤的读数和细绳的方向 5、选定一个合适的标度,用力的图示法画出F1、F2和 能否先做步 F的图示
实验目的:探究分力与合力的关系 即探究出力的合成遵循平行四边形法则:
4N
不在一条直线的两个力的合 成时，以表示这两个力的线段为 邻边做平行四边形，这两个邻边 F 1 之间的对角线就代表合力的大小 和方向。 F
O
F2
F’
实 1、把方木板放在桌上,用图钉把白纸钉在方木板上 验 2、用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上A点,橡皮 步 骤 条的另一端B拴上两根细绳
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力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F
1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
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E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出 F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论． (2)遗漏的内容分别是________和________．
进，应用胡克定律将测量力的大小转换为测橡皮条的长度，所以选项A、
把实验完全否定，故选项C错误；实验的误差有系统误差和偶然误差，
都是不可避免的，该实验也是一样的，从系统误差来看，影响该实验的 主要因素不是原理，而是器材，特别是橡皮条的长短和粗细，所以说三 故选项D也是对的，所以正确选项为A、B、D.
根橡皮条不能做到粗细、长短完全相同，是该实验的主要误差来源之一，
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(对应学生用书P35)
要点一
1.读数误差
误差分析
减小读数误差的方法：选择相同的弹簧测力计并调整好零刻度； 要按有效数字正确读数和记录．
弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些，读数时眼睛一定要正视，
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2．作图误差
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减小作图误差的方法：作图时两力的对边一定平行．两个分力F1、 F2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F的误差ΔF就越大，所以实 验中不要把F1、F2间的夹角取得太大．
力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限
位卡之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过 量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些．
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5.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套 的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将 所标点与O点连接，即可确定力的方向． 6.在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰 当选取标度，使所作力的图示稍大一些．
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要点二 注意事项
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1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力 计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可 选；若读数不同，应另换，直至相同为止． 2.在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同． 3.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜 太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜． 4.读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测
后只需调节另一弹簧秤的大小和方向，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，两个弹簧秤之间夹角 应取90°，以便于算出合力大小
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[解析]
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从橡皮条固定点到O点的连线，是合力的作用线方向，如
果O点变动，那么合力的大小、方向都要变化，就不能验证力的平行四 边形定则，故A选项错．C选项中，因一个弹簧秤已拉到最大量程，再 通过另一个弹簧秤拉橡皮条到O点时，每一个弹簧秤都可能超过最大量 程，造成损坏，或读数不准，故C选项错．该实验是利用平行四边形定 则进行合成，两个分力成任意角度都适用，不必成90°，故D选项错． [答案] ACD
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题型二 例2 实验方法的迁移
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在课外活动小组进行研究性学习的过程中，某研究小组设计
了一个实验来验证力的平行四边形定则，其设计方案为：用三根相同的 橡皮带、四个图钉、一把直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板来验证力 的平行四边形定则．其步骤如下： ①将拴有橡皮条的图钉A、B适当张开钉在木板上，拉第三根橡皮 条，使三根橡皮条互成角度拉伸，待结点处的图钉O静止时，钉下C图 钉，并记录图钉O的位置和图钉A、B、C的位置．
不可取
D．三根橡皮条不能做到粗细、长短完全相同，是该实验的主要 误差来源之一
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[尝试解答]
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(1)该实验的过程中应该首先将三根橡皮条拴在图钉
上，这样便于测橡皮条的原长，之后就要固定两个图钉拉第三个图钉到 适当的位置进行实验，把第三个图钉也固定好后就可测每根橡皮条的长 度并计算出伸长量，最后按照胡克定律转换成力作出力的图示进行实验 研究，所以正确的实验步骤是④⑤①③②. (2)该实验的关键是应用三个共点力平衡的推论进行实验原理的改 B都正确；任何实验都有误差，误差是不可避免的，不能因为有误差就
些？
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[思路诱导] 力．
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(1)读数时要符合有效数字的要求．
(2)合理选取标度，作出两分力，再应用平行四边形定则作出合 (3)F′是用一个测力计拉橡皮条所得到的，应在什么方向上？ [尝试解答] (1)弹簧测力计的最小刻度为0.1 N，读数时应估读 一位，所以读数分别为2.50 N和4.00 N.
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问题探究 边形定则？ [提示]
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每次实验都必须保证结点的位置保持不变，这体现了
怎样的物理思想方法？若两次橡皮条的伸长长度相同，能否验证平行四 每次实验保证结点位置保持不变，是为了使合力的作用
效果与两个分力共同作用的效果相同，这是物理学中等效替换的思想方 法．由于力不仅有大小，还具有方向，所以两次橡皮条的伸长长度相同 但结点位置不同，说明两次效果不同，不满足合力与分力的关系，不能 验证平行四边形定则．
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
照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其合力 F.
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6．只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O， 读出弹簧秤的示数，并记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图 示． 7.比较力F′与F的大小和方向，看它们在一定范围内是否相等． 8．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验．
等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果 相同，都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，则力F′就是这两个 力F1、F2的合力．作出F′的图示，再根据平行四边形定则作出力F1、F2 的合力F的图示，比较F和F′的大小和方向是否相同，从而验证力的平 行四边形定则． 四、实验步骤 1.在桌面上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把
白纸固定在方木板上．
2.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴 上两条细绳，细绳的另一端系着绳套．
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3.用两个弹簧秤分别钩住两个绳套，互成角度地拉橡皮条的同一 结点，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O(如图所示)．
4.用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示 数．
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(2)取一个小方格的边长表示0.50 N，作出两个力及它们的合力如 图． (3)F′是用一个测力计拉橡皮条所得到的，其方向一定在橡皮条所 在直线上，所以(B)图符合实际．误差的原因主要是弹簧测力计读数误 差，确定分力方向不够准确等原因． [答案] (1)2.50 4.00 (2)见解析 (3)(B)图 误差原因见解析
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(对应学生用书P34)
一、实验目的
验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则． 二、实验器材 白纸，刻度尺，三角板，图钉，铅笔．
方木板一块，白纸，弹簧测力计(两个)，橡皮条一段，细绳(两条)，
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三、实验原理
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②将x1、x2、x3按一定比例图示表示出来，以x1、x2为邻边作平行 若相等，且在一条直线上，则达到目的，若OC′与OC有一微小夹角θ， 则有误差(如图实所示)：
四边形，求出其对角线OC′，比较OC′与OC的长度(即x3 的长度)及方向，
③测出此时这三根橡皮条的长度L1 、L2、L3，分别算出它们的伸
减小；选项C可使拉力的方向确定更准确；选项D若两弹簧秤读数相同，
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2．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是： ( ) A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白 纸钉在方木板上； B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端 拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套； C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使 橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记录下O点的位置，读出两个弹簧测
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(对应学生用书P35) 题型一 例1 实验数据的处理 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、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计，沿着两个 不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相 互垂直，如图所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．
D．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，向相反的方向拉动，检查读数是否相同
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[解析]
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两个分力F1 、F2 间夹角不宜太小，也不宜太大，以60°
到100°为宜，所以选项A错误．选项B可使弹簧秤的示数在读数时误差 可减小误差．所以本题的答案为B、C、D. [答案] BCD
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要点三 实验改进
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本实验用一个弹簧测力计也可以完成实验，具体操作如下： (1)把两条细绳中的一条细绳与弹簧测力计连接，另一条细绳用手 直接抓住，然后同时拉这两条细绳，使结点至O点，记下两条细绳的方 向和弹簧测力计的示数F1. (2)放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一细绳上，用手再同时 拉这两条细绳，使结点至O点，并使两条细绳位于记录下来的方向上， 读出弹簧测力计的示数F2.