1、實驗2驗證力的平行四邊形定律1 .基本測量工具和計量資料基本測量工具及其使用彈簧秤測量兩個分力的大小和等效合力的大小量測儀器是用平行四邊形規(guī)則繪制的合力f和用一個彈簧秤直接引出的合力f所成的角度當標度(或三角板)為力的方向時畫線，以一定的比例長度表示力的大小使用彈簧秤時要小心使用前先調(diào)整到零點，然后用標準砝碼檢查顯示值是否正確，如果不正確，可以轉(zhuǎn)動掛在線圈上的三角形鋼坯，改變彈簧的作業(yè)線圈數(shù)。 顯示值大時，請將三角片扭轉(zhuǎn)數(shù)次以上，減少彈簧的作業(yè)線圈數(shù)，增大強度系數(shù)。顯示值小時，采取相反的措施。使用時彈簧的伸長方向與測定的拉伸方向一致。彈簧、指針、拉桿均不得與刻度板和刻度板前端的阻車器卡摩擦。(

2、2)計量資料的有效數(shù)字。J2104型負荷傳感器，刻度為“0-5?！?，分度值為0.1牛，任意點的表示值誤差在0.05牛以下，所以計量資料有效數(shù)字的最后位于精度相同的位置，如果只能準確讀到0.1牛的話，按百分位數(shù)補充“0”在實際的應用中，也有分度值為0.2牛的棒負荷傳感器，用鑒定的話，每1分度可進行2等分，指針超過1等分的話，1分度值為0.2牛，不超過1等分的話，不超過一半就被舍去，這樣的顯示值誤差也在0.05牛以下，計量資料的有效位是精度相同的位置量測儀器的測量角度值正確地為1即可，根據(jù)實驗經(jīng)驗可知，在分力為2牛以上、分力夾角為90以下的條件下，作為圖得到的合力f與實測結(jié)果f相比，方向一般為5以

3、下，在沒有鑒定時有效數(shù)字的最后補充“0”2 .實驗條例和點撥實驗目的檢驗平行四邊形的規(guī)律實驗器材方板一張兩個負荷傳感器繩兩個橡膠條一段白紙鉛筆標尺量測儀器圖釘點撥：負荷傳感器只有一個，可以分別測量兩個分力。 雖然操作很麻煩，但是可以避免由兩個負荷傳感器的不整合引起的誤差。實驗原理用負荷傳感器加載矢量圖驗證力的平行四邊形規(guī)律。實驗步驟(1)將橡膠條的一端固定在大板塊上的a點。(2)用兩根繩子系在橡皮桿的另一端，通過繩子，用兩根彈簧秤相互拉開角度，拉伸橡皮桿，將節(jié)點延伸到o點(圖2-1 )。點撥：由經(jīng)驗可知，兩個分力F1、F2之間的夾角越大，平行四邊形描繪的合力f的誤差也越大，因此實驗中不要取太大

4、的角，一般90以下是最佳的。橡皮棒、繩子、負荷傳感器在同一平面內(nèi)，負荷傳感器的鉤狀體應避免與紙面摩擦。(3)用鉛筆記錄o點的位置，畫兩條繩子的方向，記錄兩個負荷傳感器的讀數(shù)。點刻度盤：畫橡皮條的細線長，標記細線的方向的人，為了使視線通過細線垂直于紙面，請在細線下面的紙上用鉛筆標出兩個點的位置，使這兩個點的距離盡可能的遠。(4)在紙上按比例繪制兩個力F1、F2的圖，用平行四邊形的法則求出合力f。點撥：作圖時使用尖鉛筆，圖的比例盡量大，用嚴格的幾何角做成平行四邊形，在圖的旁邊畫出表示力的比例線段，必須明確記載各個力的大小和方向。(5)只用一個負荷傳感器，用繩子將橡膠棒上的節(jié)點拉到同一位置的o點，記

5、錄負荷傳感器的讀取值和繩子的方向，以相同的比例做成這個力f的圖，將f和用平行四邊形法則求出的合力f進行比較，比較合力的大小是相等還是方向相同。(6)改變f 1和F2的夾角和大小，再做兩次。點撥：改變分力的大小和夾角再做2次時，每次把橡膠棒的節(jié)點拉到o點，為了直觀看到分力比合力大的可能性，其中1次2個分力的夾角可以大于120。實驗記錄項目次數(shù)分力F1(牛)分力F2(牛)用平行四邊形定律構(gòu)造合力f用一個負荷傳感器直接測定F1、F2的合力ff 和f所成的角度(度)12.023點撥(1) :在實驗中從與記錄的2個分力F1、F2的夾角a對應的1個彈簧秤的實際合力f標繪點，如圖2-2所示，從圖像求出與該彈

6、簧秤的實際拉伸力的值區(qū)域?qū)姆至Φ闹祬^(qū)域。(甲)相對于圖，|F1-F2|=2牛、F1 F2=10牛至f2牛、10牛F1(或F2)4牛、6牛(乙)圖示從|F1-F2|=2、F F22=102得到f 2牛、14牛、F1(或F2)6牛、8牛。點撥(2) :相互成角度的兩個力的合力的變化看橡膠條節(jié)點o的位置變化，但是每次實驗不能改變橡膠條節(jié)點的位置。點撥(3) :如上所述，本實驗誤差的主要來源如下用兩個負荷傳感器拉動橡膠條時，橡膠條、繩和負荷傳感器不在同一平面內(nèi)，因此兩個負荷傳感器水平分力的實際合力小于作圖法的合力。節(jié)點o的位置和2個負荷傳感器的方向偏離，導致作圖誤差。當兩個分力的開始角度a過大，大

7、于120時，為了再次進行實驗，保證結(jié)節(jié)點o的位置不變(即，為了保證合力不變)，由于a的變化范圍不大，負荷傳感器的顯示數(shù)的變化不明顯，讀取誤差大。作圖比例會導致不合適宜和作圖誤差。實驗中容易混淆的是，用量測儀器測定的f和f的偏角和未測定的F1和F2的夾角a。 容易出錯的是，用作圖法得到的合力f和單一負荷傳感器測定的實際合力f紊亂。 容易忘記的是，忘記檢查負荷傳感器的零點，忘記用一個彈子秤測量的實際合力f的大小和方向。實驗的結(jié)論用平行四邊形定律繪制兩個分力F1、F2的合力f和用一個負荷傳感器直接測量的合力f在誤差范圍內(nèi)相等。3 .實驗呆板靈活性(1) :在驗證兩個相互成角度的合力合成遵循平行四邊形

8、法則的實驗中，因為只有一個負荷傳感器，其他器材沒有變化，所以請敘述實驗步驟和方法。融通性(2) :不使用彈簧秤，同樣的橡膠棒3根，圖釘4根，尺1根和鉛筆1根，白紙3張，平板也能驗證平行四邊形的法則。 其步驟、方法如下。如圖2-3所示，將3個橡皮的一端連接到1個圖釘o上，將這些個3個橡皮的另一端連接到另1個圖釘a、b、c上，此時4個圖釘沒有固定在板上，這種情況被留心。留心為用標尺測量橡膠棒的自由長度L0，從大頭針腳之間進行測量。將連接橡皮的圖釘a、b適當?shù)貜堥_在板上，拉動第三個橡皮c，即使三個橡皮相互有角度地延伸，在結(jié)節(jié)點圖釘o靜止時，也打入c圖釘，記錄圖釘o的位置(此時注意o圖釘不能釘)，圖像

9、測量3根這些個橡皮的長度L1、L2、L3，計算各自的伸長量X1=L1-L0、X2=L2-L0、X3=L3-L0。以一定比例圖示x1、X2、X3，將x1、X2作為鄰接邊設為平行四邊形，求出其對折角線oc ，如果oc 和oc的長度(即X3的長度)相等，在一條直線上，則能夠達到目的，如果oc 和oc本實驗基于圖釘o受到三個平面共同點的力而靜止，任意兩個力的合力與第三個力的大小相等的方向和相反的原理。4 .練習(在互成角度的兩個共點力的合成的實驗中，用a、b這兩根彈簧秤將節(jié)點拉伸到某位置o，但此時，兩根套筒AO、BO所成的角度AOB90為，如圖2-4所示，當前不改變彈簧秤a的拉伸方向，不改變拉伸力的大小，將a角設為a .在增大彈簧秤b的拉伸力的同時增大角b .在增大彈簧秤b的拉伸力的同時保持角恒定保持c.b拉伸力的大小不變，增大角如果增大d.b的拉伸力，則在云同步上減小角(2)在相互成角度的兩個力的合成實驗中，某學生用長釘子代替圖釘把橡皮條固定在a點上，操作時，一個負荷傳感器向上仰角為a，另一個負荷傳感器向下傾斜角為，只有一個負荷傳感器把節(jié)點拉到o點時，負荷傳感器保持水平，如圖25所示a .圖2-6所示的F1、F2和f、f這四個力。 其中，f不是通過負荷傳感器直接測定的。b .在圖2-6中F1大，F(xiàn)2小