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1、实验三验证力的平行四边形定则1.知识要点归纳实验目的1会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向2验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则2.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3.实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、铅笔、三角板、刻度尺、图钉(几个)4.过程分析导引一、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
2、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，将橡皮条伸长到某一位置O，如图251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5.图2516.4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比
3、较一下力F与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向是否相同7.二、注意事项1不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置2使用弹簧测力计前，应先调节零刻度，使用时不超量程，拉弹簧测力计时，应使弹簧测力计与木板平行3在同一次实验中，橡皮条伸长时的结点位置要相同8.4被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦5读数时应正对、平视刻度6两拉力F1和F2夹角不宜过小，作力的图示，标度要一致三、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
4、得到的合力小9.2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(即保证合力不变)，则变化范围不大，因而测力计示数变化不显著，读数误差大4作图比例不恰当造成作图误差10.实验典例精析题型一题型一对基本实验原理、步骤的考查(2011年福建调研)在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮筋(1)某同学认为，为了减小实验误差，在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是_(填入相应的字母)例例1
5、111.A两根细绳要尽量短一些B弹簧测力计的拉力应适当的大一些，但不要超出量程C橡皮筋应沿两绳夹角的平分线D使用弹簧测力计测拉力时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应在与纸面平行的平面内(2)该同学在实验报告册中，列出了以下步骤：A在桌上放一块方木板，用图钉把白纸钉在方木板上；B用图钉把橡皮筋的一端固定在方木板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两根有细绳套的细绳；12.C用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋拉长，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
6、弹簧测力计，通过细绳套把橡皮筋的结点拉到O位置，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，作出这个力F的图示；F比较力F和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论13.上述步骤中，有重要遗漏的步骤序号是_和_，遗漏的内容分别是：_和_【解析】(1)为减小实验误差，两根细绳要适当长一些，这样便于记录细绳的方向，A错误；弹簧测力计的拉力适当大一些，减小相对误差，B正确；橡皮筋不必与两绳夹角的平分线在同一直线上，C错误；平行四边形定则要保证三个力在同一水平面内，因此弹簧测力计必须与木板平面平行，保证力在同一水平面内，D正确14.(2)步骤C中未记下两条细绳的方向，就无法画出两个拉力的方向；E中应说明用同样的
7、标度作出这个力F的图示【答案】(1)BD(2)CEC中未记下两条细绳的方向E中未说明是否用同样的标度作出这个力F的图示【规律总结】正确理解实验原理、造成误差的原因，并动手完成实验是解决此类问题的前提15.题型二题型二对实验数据处理的考查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5N、最小刻度为0.1N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252所示这时弹簧测力计的读数可从图中读出例例2 216.图25217.(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)在如图253所示的方格纸上按作图法的
8、要求画出这两个力及它们的合力图25318.(3)图254中甲、乙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25419.【解析】(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2.50N和4.00N.(2)取一个小方格的边长表示0.50N，作出两个力及它们的合力如图255.(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，所以乙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20.图255【答案】见解析21.题型三题型三创新实验在“验证力的平行四边形定则”实验中：(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线B在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图256甲所示，记录：_、_、_.例例3 322.图256C将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使_，记录_23.感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
