高中物理知识全解 6.4 验证力的平行四边形法则

1、高中物理知识全解 6.4 验证力的平行四边形法则实验目的验证力的平行四边形法则 实验器材方木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套、细绳、弹簧秤、铅笔、刻度尺实验步骤使用弹簧秤时应注意的问题：1、使用前要先调到零点，再用标准砝码检查示值是否准确，如不准，可以旋转卡在弹簧圈上的三角形钢片来改变弹簧的工作圈数。（例如：对于示值偏大的，应把三角片向上拧几圈，减少弹簧的工作圈数，增大劲度系数；对于示值偏小的则采取相反措施）2、使用时弹簧的伸长方向和所测拉力的方向要一致。3、弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生磨擦。步骤：（1）把橡皮条的一端固定在板上的A点。 （2）用两条细绳系在橡皮条的另一

2、端，且两细绳的另一端均系上细绳套，通过细绳套用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到点。（3）用铅笔记下点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个弹簧秤的读数F1、F2。 （4）在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形法则求出合力F。（5）只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条上的结点拉到同样的位置点，记下弹簧秤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与用平行四边形法则求得的合力F两力的大小是否相等，方向是否相同。（6）改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。（7）完成实验，整理仪器。实验采用的科学方法是：等效替换法。注意事项1、为了减小系统误差要用同一类型

3、的弹簧秤。2、拉力要沿弹簧秤轴线方向。3、使用弹簧秤必须在弹簧的弹性限度内使用。在合力不超出量程及在橡皮条的弹性限度内的前提下，测量数据应适当大些，这样合力产生的效果较明显，有利于减小实验误差。4、橡皮条、细绳、弹簧秤应在同一平面内。弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生磨擦。理解：弹簧秤的外壳与纸面间的摩擦不会影响实验结果。5、每次实验时都应该使橡皮条的结点拉至同一位置点。6、两个分力F1、F2间的夹角不宜过大，当夹角接近180º时，两分力的合力产生的效果并不明显，误差大。但也不宜过小，因为太小，作图困难，误差大。因此两个分力F1、F2间的夹角应适当大些，实验中角以

4、60° 100°之间为宜。7、拉橡皮条的细线要适当长些，标记每条细线方向时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。8、作图时要用细铅笔，同一实验中选定的比例标度要相同，并且选取的比例标度要适当大些，使所作力的图示稍大些。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线段，且注明每个力的大小和方向。注意：理解比例标度。例:1cm表示10N的比例标度大于1cm表示20N的比例标度。误差分析本实验的误差除弹簧测力计本身的系统误差外，还主要来源于以下两个方面：1、读数误差：减小读数误差的方法是弹簧测力计数据在弹性限

5、度内，尽量大一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是作图时两力的对边一定要平行，两个分力、间的夹角适当大些。【例题】如下图甲和图乙均为根据实验数据画出的验证力的平行四边形法则的图象，则哪一个图有明显的错误。 【例题】下述方法可以减小实验误差的是 （ ） （A）两个分力、的值要适当大些。 （B）使用弹簧秤拉橡皮条时，应使它与木板平面平行，并注意减少弹簧秤、绳上结点等与板面的摩擦。 （C）两个分力、的夹角要尽量大些。 （D）作图时要用细铅笔，所取的比例标度要适当大些 。（E）拉橡皮条的细绳要适当长些好。变通：在验证两个互成角度的共点力的合成遵守平行四

6、边形法则的实验中，只用一个弹簧秤，其它的器材不变，请叙述实验步骤和方法。（1）把橡皮条的一端固定在板上的A点。 （2）用两条细绳系在橡皮条的另一端，且两细绳的另一端均系上细绳套，一只手拉住一细绳的细绳套，另一细绳的细绳套用一弹簧秤拉住，互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到点。（3）用铅笔记下点的位置，画下两条细绳的方向，并记下弹簧秤的读数F1。（4）用弹簧秤拉住原来用手拉住的细绳套，而手拉住原来用弹簧秤拉住的细绳套，再按（3） 步骤记下的原来两细绳的方向拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到点，并记下弹簧秤的读数F2。（5）在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形法则求出合力F。（6）只