1、實驗：驗證力的平行四邊形定則,一、實驗目的 驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則。 二、實驗原理 如果使F1、F2的共同作用效果與另一個力F的作用效果相同(橡皮條在某一方向伸長一定的長度)，那么根據F1、F2用平行四邊形定則求出的合力F，應與F在實驗誤差允許范圍內大小相等、方向相同。,三、實驗器材 方木板一塊、白紙、彈簧測力計(兩個)、橡皮條、細繩套(兩個)、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)、細芯鉛筆。 四、實驗過程 1.實驗步驟 (1)用圖釘把白紙釘在水平放置的方木板上，并用圖釘把橡皮條的一端固定在G點，如圖甲，橡皮條的另一端拴上兩個細繩套。,(2)用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度

2、地拉橡皮條，使橡皮條伸長到某一位置O，如圖乙所示，記錄兩只彈簧測力計的讀數，用鉛筆描下O點的位置及此時兩細繩套的方向。,(3)只用一只彈簧測力計鉤住細繩套把橡皮條的結點拉到同樣的位置O，如圖丙，記下彈簧測力計的讀數和細繩套的方向。 2.數據處理 (1)用鉛筆和刻度尺從結點O沿兩條細繩方向畫直線，按選定的標度作出這兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過O點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示，如圖丁。 (2)用刻度尺從O點按同樣的標度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計的拉力F的圖示。 (3)比較F與F是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗證平行四邊形

3、定則。,【知識點撥】 注意事項 (1)彈簧測力計的選取方法 將兩只彈簧測力計調零后互鉤水平對拉，若兩只彈簧在對拉過程中，讀數相同，則可選；若讀數不同，應另選，直至相同為止。 (2)在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結點O的位置一定要相同。 (3)不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個彈簧測力計拉橡皮條，要反復做幾次，使橡皮條拉到相同的長度看彈簧測力計讀數有無變化。 (4)在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同，并且要恰當選定標度，使力的圖示稍大一些。,【規(guī)律方法】 驗證力的平行四邊形定則 平行四邊形，實驗來驗證, 兩拉橡皮條，效果要相同， 三力記錄全，作圖來驗證。 兩只測力計，型號要相同， 拉力

4、和木板，要求是平行。 夾角宜稍小，力太小不行， 標度稍小好，鉛筆細更精。,疑難點1： 在實驗中，每次都必須保證結點的位置保持不變,這體現了怎樣的物理思想方法？若僅保持兩次橡皮條的伸長長度相同,能否驗證平行四邊形定則？ 提示：(1)每次實驗須保證結點位置保持不變,是為了使合力的作用效果與兩個分力共同作用的效果相同，這是物理學中等效替換的思想方法。 (2)由于力是矢量，不僅有大小,還有方向，若兩次橡皮條的伸長長度相同但結點位置不同，說明兩次效果不同,不滿足合力與分力的關系,不能驗證平行四邊形定則。,疑難點2： 本實驗中哪些方面容易導致誤差的產生，如何避免？ 提示：(1)讀數誤差。減小讀數誤差的方法

5、：選擇相同的彈簧測力計并調整好零刻度；彈簧測力計指示數值在允許的情況下，盡量大一些，讀數時視線要垂直于刻度盤，要按有效數字正確讀數和記錄。 (2)作圖誤差。減小作圖誤差的方法：嚴格作圖，作圖時兩力的對邊一定要平行，兩個分力F1、F2間的夾角越大，用平行四邊形作出的合力F的誤差就越大，但也不易過小，所以實驗中不要把F1、F2間的夾角取的太大，但也不易過小，以60到120之間為宜。,實驗原理及操作過程 【典例1】某同學在家中嘗試驗證平行四邊形 定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定 律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛 筆、細繩、白紙、釘子，設計了如下實驗： 如圖所示，將兩條橡皮筋的一端分別

6、掛在墻 上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物。,(1)為完成實驗，下述操作中必需的是_。 A.測量細繩的長度 B.測量橡皮筋的原長 C.測量懸掛重物后橡皮筋的長度 D.記錄懸掛重物后結點O的位置 (2)釘子位置固定，欲利用現有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是_。,【思路點撥】細繩的長度與橡皮筋的伸長量無關。三根橡皮筋勁度系數相同，產生的彈力與伸長量成正比。伸長后長度和原長的差正比于拉力大小，記錄下O點位置，則可確定兩邊彈力方向，即OA方向和OB方向。,【解析】(1)必須測量橡皮筋的原長和懸掛重物后橡皮筋的長度，這樣才能確定橡皮筋

7、的伸長量，確定各力的大小，還須記錄懸掛重物后結點O的位置，以便確定各拉力的方向，根據平行四邊形定則作出合力的圖示。因此，必需的操作是B、C、D。 (2)改變條件再次驗證可采用更換不同的小重物的方法。 答案：(1)B、C、D (2)更換不同的小重物,數據處理及誤差分析 【典例2】(2011江蘇高考)某 同學用如圖所示的實驗裝置來 驗證“力的平行四邊形定則”。 彈簧測力計A掛于固定點P，下 端用細線掛一重物M，彈簧測力 計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置，分別讀出彈簧測力計A和B的示數，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。,(1)本實驗用的彈簧測力計示

8、數的單位為N，圖中A的示數為 _ N。 (2)下列不必要的實驗要求是_(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)。 A.應測量重物M所受的重力 B.彈簧測力計應在使用前校零 C.拉線方向應與木板平面平行 D.改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置 (3)某次實驗中，該同學發(fā)現彈簧測力計A的指針稍稍超出量程， 請您提出兩個解決辦法。,【思路點撥】解答本題時應注意以下兩點： (1)彈簧測力計的讀數規(guī)則。 (2)減小偶然誤差的方法。,【解析】(1)由題圖知，彈簧測力計A的示數為3.6 N。 (2)驗證“力的平行四邊形定則”，只要驗證每次A、B兩個彈簧測力計的拉力和M的重力滿足平行四邊形即可，D不必要。 (3)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，說明拉彈簧測力計A的力大了，由力的平行四邊形定則可知，改變彈簧測力計B拉力的大??；