第4单元 实验(二)验证力的平行四边形定则

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高三物理验证力的平行四边形定则

高三物理验证力的平行四边形定则

【例1】某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是: A.在桌面上放一块方木板,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勾住绳套,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.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记 下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示。 F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。 C 和___ E; 上述步骤中(1)有重要遗漏的步骤的序号是___ 记下两条绳的方向 和_______________________________ (2)遗漏的内容分别是_________________ 把橡皮条的结点拉到同一位置O 。
五、注意事项 1.不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳再连两细绳套,以三绳交点为结点,使结点小些,便于 准确地记录结点O的位置。 2.不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条,要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度 看弹簧秤读数有无变化。 3.弹簧秤在使用前应水平放置,然后检查、校正零点。将两弹簧秤互相勾着水平拉伸,选择两只读数完 全一致的弹簧秤使用。 4.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同。 5.用两只弹簧秤钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大,也不宜太小,以60°~100°之间 为宜。 6.读数时应注意使弹簧秤与木板平行,并使细绳套与弹簧秤的轴线在同一条直线上,避免弹簧秤的外壳 与弹簧秤的限位孔之间有摩擦。读数时眼睛要正视弹簧秤的刻度,在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度范 围内的前提下,拉力的数值应尽量大些。 7.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,取掉细绳套后,再将所标点与O点连直线确定力的方向。 8.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。 六、误差分析 本实验的误差主要来自以下五个方面: 1.用描点法记录的拉力方向不够准确; 2.所作平行四边形的对边不严格平行; 3.拉橡皮条时,没有做到橡皮条及两细绳套平行于木板,使在纸上所描下的拉力方向并不是拉力的真实 方向; 4.没有校准弹簧秤的零点,两只弹簧秤的刻度不准确; 5.弹簧的拉杆与限位孔有摩擦,使弹簧秤读数并不能真实地表示细绳中拉力的大小。

实验 平行四边形定则

实验  平行四边形定则

实验三 验证力的平行四边形定则一、实验目的:探究力的合成规律 —— 平行四边形定则;理解等效替代思想方法在物理学中的应用.二、实验原理:互成角度的两个力与一个力产生 相同 的效果,看它们用平行四边形定则求出的合力与这个力是否在实验误差允许的范围内相等.三、实验器材:木板、白纸、图钉若干、 橡皮条 、细绳、弹簧秤(2只)、三角板、 刻度尺 ,等.四、实验步骤: ① 用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的 方木板 上,如图所示;②用两个弹簧秤分别钩住两个绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一点O ;③用铅笔描下 结点O 的 位置和两个细绳套的 方向 ,并记录弹簧秤的读数21F F ,利用刻度尺和三角板作平行边形,画出对角线所代表的力F ;④只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面实验中的相同 位置O ,记下弹簧的读数F ′ 和细绳的方向;⑤比较F 和F ′,观察它们在实验误差允许的范围内是否 相等 .⑥改变21F F ,的大小和方向,再做两次实验。

五、误差分析:实验误差除弹簧测力计本身的误差外,还主要来源于 读数 误差和 作图 误差两个方面.① 减小读数误差的方法: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 正视弹簧测力计的刻度 ,要按有效数字正确读数和记录.② 减小作图误差的方法:21F F 与夹角适宜,且比例要恰当。

六、注意事项:①位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时 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°~120°之间为宜.③ 尽量减少误差: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;细绳套应适当长一些,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.〖考点1〗对实验原理及实验过程的考查【例1】在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.⑴ 某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A .两根细绳必须等长B .橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C .在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D .在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E .在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是_______________(填入相应的字母)⑵ “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳的结点,OB 和OC 为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图.① 图乙中的F 与F′两力中,方向一定沿AO 方向的是______;② 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⑶ 某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F 1和F 2,图中小正方形的边长表示2 N ,两力的合力用F 表示,F 1、F 2与F 的夹角分别为θ1和θ2,关于F 1、F 2与F 、θ1和θ2关系正确的有________A .F 1 = 4NB .F = 12 NC .θ1 = 45°D .θ1 < θ2【例2】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.⑴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;⑵下列不必要的实验要求是________(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⑶某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________例1 答案:⑴CE⑵①F′②B⑶BC解析:⑴两细绳套不要太短,但是不一定要等长,选项A错误;橡皮条与两绳夹角的平分线是否在同一直线上,由两分力的大小和方向决定,选项B错误;用弹簧秤拉细绳套时,弹簧秤与木板平面必须平行,选项C正确;验证力的平行四边形定则实验中,测量分力大小的两个弹簧秤的读数不一定要相等,选项D错误;在同一次实验中,需要保持F1和F2的作用效果与合力F的作用效果相同,即拉到同一位置,所以选项E正确,答案为C、E.⑵F′是利用一个弹簧秤将橡皮条拉到结点O位置的力,F是利用平行四边形定则作出的与F′作用效果相同的两个分力F 1和F2的合力,所以沿AO方向的力一定是F′.本实验中,需要保证单个拉力的作用效果与两个拉力的作用效果相同,即采用了等效替代法.⑶以F1和F2为邻边作平行四边形,如图所示,其对角线表示合力F,由图可知,F 1 = 4 2 N,F = 12 N,θ1 = 45°,θ1 > θ2,所以选项B、C正确.例2 答案:⑴3.6⑵D⑶①减小弹簧测力计B的拉力;②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)解析:⑴由题图知,弹簧测力计A的最小刻度值为0.2 N,读数为3.6 N.⑵验证力的平行四边形定则,一定要记好合力与两分力的大小与方向,与结点位置无关,D错;M的重力即合力,A对;测量前弹簧测力计调零才能测量准确,B对;拉线与木板平行才能保证力在木板平面内,C对.⑶对O点受力分析如图所示,可见若减小F OA可调节F OB的大小或方向,调节OA方向或减小物重G等.。

力学实验之“验证力的平行四边形定则”

力学实验之“验证力的平行四边形定则”
F (N)
0 0.50 10.97 1.00 12.02 1.05 2.00 13.00 13.98 2.50 15.05
l (cm) l0
③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置,重新记为O、O', 橡皮筋的拉力记为FOO'。 ④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图
乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,
中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为______.
(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有________(填写选项前的字母). A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长 C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大 D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大 (4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项. _____________________________________________________________________
3(2011江苏卷10)(8分)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 记录O点的位置和拉线的方 向。 (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)下列不必要的实验要求是_________。(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
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。

验证力的平行四边形定则

验证力的平行四边形定则

验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则【基础回顾】考点内容:验证力的平行四边形定则考纲解读:1.知道什么是等效替代法。

2.能用作图法验证互成角度的两个力合成时遵守平行四边形定则.★基本实验要求:1.实验原理:互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F’产生相同的效果,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等.2.实验器材:木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.3.实验步骤验证力的平行四边形定则(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上.(2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.如实验原理图所示.(3)用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(4)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数F’和细绳的方向.(5)比较F’与用平行四边形定则求得的合力F,看它们在实验误差允许的范围内是否相等.★规律方法总结:1.正确使用弹簧测力计:(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中,读数相同,可选;若不同,应另换或调校,直至相同为止.(2)使用时,读数应尽量大些,但不能超出范围.(3)被测力的方向应与轴线方向一致.(4)读数时应正对、平视刻度.2.注意事项:(1)位置不变:在同一次实验中,使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°之间为宜.(3)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.细绳套应适当长一些,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.3.误差分析:(1)误差来源:除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等.(2)减小误差的办法:①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录.②作图时用刻度尺借助于三角板,使表示两力的对边一定要平行.【基础达标】1、某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮筋、细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材,进行“验证力的平行四边形定则”的实验。

验证力的平行四边形定则

验证力的平行四边形定则
命 题 角 度 全 扫 描
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实验三 验证力的平行四边形定则 [题组演练] 1.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,合力与分 力
实 验 理 论 要 记 牢
的作用效果相同,这里作用效果是指 A.弹簧测力计的弹簧被拉长
(
)
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.使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度
命 题 角 度 全 扫 描
方向拉,如果两个示数相同方可使用。
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实验三 验证力的平行四边形定则 (2)实验中的两个细绳套不要太短。
(3)在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一
定要相同。
实 验 理 论 要 记 牢
命 题 角 度 全 扫 描
(4)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。 (5)在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的
实 验 理 论 要 记 牢
都把橡皮条的一端固定在木板上的A点,橡皮条的另一端 通过细绳连接弹簧测力计,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,如图实-3-4所示,此时细 绳都与平板平行,用F1和F2表示拉力的方向和大小。 甲同学F1和F2的方向互相垂直,F1=3.0 N、F2=3.8 N;乙
的合力,作出力F′的图示,如图实-3-1所示。
图实-3-1
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实验三 验证力的平行四边形定则
(2)平行四边形法:根据平行四边形定则作出力F1和
实 验 理 论 要 记 牢
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(两只),橡皮条,细绳套 (两个),三角板,刻度尺,图钉(几个)。

高三物理验证力的平行四边形定则

高三物理验证力的平行四边形定则

四、实验步骤 1.用图钉把白纸钉在方木板上。 2.把方木板平放在桌面上,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。(固定点A在纸面外) 3.用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地 拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。 (如图2-4-1所示,位置O须处于纸面以内) 4.用铅笔描下O的位置和两细绳套的方向,并 记录弹簧秤的读数。 5.从力的作用点(位置O)沿着两细绳套的方向 画直线,按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力 图2-4-1 F1和F2的图示,并用平行四边形定则作出合力F 的图示。 6.只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记 下弹簧秤的读数和细绳的方向。用刻度尺从O点按同样标度沿记录的方向 作出这只弹簧秤的拉力F′的图示。 7.比较力F′的图示与合力F的图示,看两者是否等长、同向。 8.改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次。
2
在做“验证力的平行四边形定则”实 验中,若由于F1的误差使F1与F2的合 力F方向略向左偏,如图2-4-4所示, 但F大于等于F′。引起这一结果的原 大 , 因可能是F1的大小比真实值偏____ F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏 大 。 ____
图2-4-4
热点三
实验数据的处理
【例3】将橡皮条的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一 个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计,当橡皮条的活动端拉到O点时, 两根细绳相互垂直,如图2-4-5所示,这时弹簧测力计的读数可从图中读出。 (1)由图中可读得两个相互垂直拉力的大小分别 是_____N 2.5 和_____N 4.0 。(只需读到0.1N) (2)在本题的方格纸上按作图法的要求,画出这 两个力及它们的合力。
【解析】据验证力的平行四边形定则的操作规程可知,有重要遗漏的步 骤的序号是C、E。在C中未记下两条细绳的方向。E中未说明是否把橡实验中,需 要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一 端系上两根细绳(如图2-4-2所示)。实验中需 用两个弹簧秤分别钩住绳套,并互成角度地 拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意 以下几项: A.两根细绳必须等长 B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线 上 C.在使用弹簧秤时,要注意使弹簧秤与木板 平行 其中正确的是____ C 。(填入相应的字母)

实验 验证平行四边形定则


(3)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向 有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一 定在同一直线上,故甲同学实验得到的结果符合实验事实.
(4)①F1的方向比真实方向偏左; ②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左; ③作图时两虚线没有分别与F1线和F2线平行.(任选其二) 【答案】 (1)见解析图 (2)AC (3)甲同学实验得到的结果 (4)见解析
5.在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的轴线 方向.弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与 纸面平行的同一平面内.要防止弹簧测力计卡壳,防止弹簧 测力计或橡皮条与纸面有摩擦.
6.在同一实验中,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.
●实验过程 1.用图钉把白纸钉在方木板上.
●实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个) 、三角板、刻度尺、图钉、铅笔. ●注意事项 1.弹簧测力计:观察指针是否指在零刻度处,若指针不在 零刻度处,要设法调整指针.再将两个弹簧测力计的挂钩钩 在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同方可使用. 2.细绳套:不要太短. 3.结点的位置:同一实验中,拉长时结点位置要相同. 4.弹簧测力计夹角:不宜太大也不宜太小,在60°~ 100°之间.
(1)试在图(a)中作出F1和F2的合力图示,并用F表示此力. (2)有关此实验,下列叙述正确的是( ) A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力 C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O, 这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮 筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即 可

“验证力的平行四边形定则”实验的方法、技巧、探究与提高

间夹 角 0 越大, 用平行 四边形作图得 出 圈】 的合力 F的误差也越大 , 所以实验 中不 要把 O 角取得太大 , 一般不大于 9 O 。 为最佳。 ( 3 ) 用铅笔记下 O点 的位置 , 画 出两条 细绳的方 向 , 并 记 下 两 个 弹 簧秤 的读 数 。 【 点拨 】 拉橡皮 条的细线要 长些 , 标记 每条 细线方 向的 方法是使视线通过细线垂直 于纸 面 ,在细线下面 的纸上用 铅笔点 出两个定点 的位置 ,并使这两 个点的距离要尽量远
些。
4 . 对 比发现 , 女生做 出的力 的图示普遍偏 小 , 实 验误差 偏大 , 怎样 改 进 ?
Байду номын сангаас
( 4 ) 在纸 上按 比例作 出两个力 F 1 、 F 2的图示 , 用 平行 四 边形定则求出合力 F 。 【 点拨 】 作 图要用尖铅笔 , 图 的比例要尽 量大些 , 要用严 格 的几何方法作 出平行 四边形 ,图旁要画 出表示力 的比例


必须相 同。
( 6 ) 改变 F 1和 F 2的夹角和大小 , 再做两次。 【 点拨 】 改 变分力大 小和夹角再 做两次 时 , 每次都把 橡 皮条 的结点拉 到 O点 , 为了直观地看 出分力 可能大于合力 ,
答: 做力 的图示时 , 选取 的力 的标度 单位应适 当大 些 , 做出的图形就大些 , 实验的相对误差就小。 四、 实验 提 高 例1 . 在做 《 验证力的平 行 四边形 定则》 实验 时 , 橡皮条 的一端 固定在木板上 ,用两个 弹簧秤把橡 皮条的另一端拉 到某一确定的 O点 , 以下操作中错误 的是 f ) A . 同一次实验中 , O点位置允许变动 B . 实验 中, 弹簧秤必须保持 与木 板平行 , 读数 时视线要 正视弹簧秤的刻度 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 另 一 端 拉 到 O点 D . 实验 中 , 把 橡皮 条的另一 端拉 到 O点 时 , 使两个弹簧 秤之 间的夹角必须取 9 0  ̄ , 以便算出合力 的大小 解析 : 选项 A的陈述是错误 的, 两次拉动 O点位 置相同 才表 明合力与分力 的关 系 ; 选项 C的陈述也是错误的 , 第一 个弹簧秤 己拉 到最 大量程 ,而后再拉另一个 弹簧秤 将橡 皮 条另 一端拉到 O点 , 这是没有保证 的; 选项 D的陈述也是错 误的 , 两弹簧 秤之间的夹角 为 9 0 。 是 可以的 , 其它角度也 是 可 以 的 。综 上 , 选 AC D 。 ( 作者单位 : 甘 肃省玛 曲县藏族 中学 )

验证平行四边形定则

拉测力计,同样将接点B拉到O点处,记下此时F的大小和方向,并用力的图示法表示。 4.改变力F1和F2的大小和方向重复实验,比较F1和F2 、F 的大小、方向,验证F1 、 F2和F是否满足平行四边形定则。
实验结论:
实验结论:在实验误差范围内,通过实 验,我认为平行四边形定则得到了验证。
实验三:验证力的平行四边形定则
实验步骤:
1.将橡皮筋的一端固定在方木板的钉子上(这点标为A点),橡皮筋的另一端系上两根细线(细线与绳的连接点标为B点)并在细线两端各挂上一只弹簧秤。 2.分别用力F1和F2 互成角度拉两个弹簧秤,将接点B拉伸到O点,记下O点的位置,记下此时F1和F2的大小与方向,在纸上用力的图示法将它们表示出来。
实验三:验证力的平行四边形定则
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。 实验原理:等效法:两个力的作用效果用一个力的作用效果来代替,则这个力就是那两个力的合力。 实验器材:方木板、图钉、白纸、弹簧秤、细绳套、橡皮筋、刻度尺、三角板。

力的平行四边形定则实验

学习好资料欢迎下载力的平行四边形定则实验[实验目的]验证平行四边形定则[实验器材]①方木板一块②测力计两个③细绳两段④橡皮条一段⑤白纸⑥铅笔⑦刻度尺⑧图钉[实验原理]利用弹簧测力计测力作力的图示验证力的平行四边形定则。

[实验步骤]1.把橡皮条的一端固定在板上的A点。

2.用两条细绳结在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧秤互成角度(一般不大于90度)拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点注意:橡皮条、细绳、测力计应在同一平面内,测力计的挂钩应避免与纸面磨擦。

3.用铅笔记下O点的位置,画下两条细绳的方向,并记下两个测力计的读数。

4.在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示,用平行四边形定则求出合力F。

5.只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点,记下测力计的读数和细绳的方向,按同样的比例作出这个力F′的图示,比较F′与用平行四边形定则求得的合力F,比较合力大小是否相等,方向是否相同。

6.改变F1和F2的夹角和大小,再做两次。

点拨:改变分力大小和夹角再做两次时,每次都把橡皮条的结点拉到O 点,为了直观地看出分力可能大于合力,可以使其中一次两个分力的夹角大于120°。

[实验误差]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作图比例不恰当,造成作图误差。

④弹簧测力计的读数误差。

[实验结论]用平行四边形定则作图量出两个分力F1、F2的合力F与用一个测力计直接测出的合力F′,在误差范围内是相等的。

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第4单元 实验(二)验证力的平行四边形定则
1.在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮筋的一端固定在木板上,用两个弹
簧秤把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是( )
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动
B.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
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
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角为90°,以便计算出
合力的大小
【解析】 结点O的位置应保持不变,故A错误;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,第一个弹簧秤可能超过最大量程,故C
错;互成角度的两个力的合成,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,不必为90°角,故D错.
【答案】 ACD

2.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,如右图所示,用A、B两弹簧
秤拉橡皮条结点O,使其拉至E处,此时α+β=90°,然后保持A的读数不变,
当α角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是( )
A.增大B的读数,减小β角
B.减小B的读数,减小β角

C.减小B的读数,增大β角
D.增大B的读数,增大β角
【解析】 如右图所示,要使结点仍在E处,即使FA和FB的合力保持
不变,FA以E为轴转动,FA大小不变,则随着α的减小,FB减小,β减小.故
选B.
【答案】 B
3.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验时,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F1和F2的图示,并用
平行四边形定则求出合力F
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记
下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示
F.比较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)有重要遗漏的步骤的序号是________和________;
(2)遗漏的内容分别是____________________________和
______________________________.
【解析】 根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知,有重要遗漏的步骤
的序号是C、E.在C中未记下两条细绳的方向.E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一
位置O.
【答案】 (1)C E
(2)C中未记下两条细绳的方向 E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O
4.(2010年东城模拟)在做“验证力的平行四边形定则”实验中,若由于F1的误差使
F1与F2的合力F方向略向左偏,如右图所示,但F大于等于F′,引起这一结果的原因可
能是F1的大小比真实值偏________,F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏________.

【解析】 作平行四边形合成图如右图所示,F1的真实值为F10.合力的真实值为F′,
F1为测量值,由图可知,F1的大小比真实值偏大,F1的方向使它与F2的方向夹角比真实值
偏大,大于α0.
【答案】 大 大
5.如下图所示是甲、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F1、F2的合力,用F′表示F1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.

【解析】 由题设可知,F为F1和F2的合力,通过平行四边形定则所得,而F′是F
1

和F2的等效力,即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力,显然F′的方向应在细线的方向

上,因甲同学F′的方向与细绳在同一直线上,故甲同学是符合事实的.
本题解答的焦点在F′的方向的确定上.两位同学的实验结果都有误差,这是正常的,
但乙同学很明显在F′的方向的确定上违背了实验的要求,作图是错误的.
【答案】 甲

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