1、实验三验证力的平行四边形定则,考点互动探究教师备用习题课时巩固训练,一、实验目的1学会用弹簧测力计和细线测出力的大小与方向.2运用力的图示法探究互成角度的两个共点力合成时遵循平行四边形定则.二、实验器材方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、细绳套(两个)、图钉(几个)、细芯铅笔.,橡皮条,刻度尺,考点一实验原理和实验操作,1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位置,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
2、循平行四边形定则.,2实验步骤(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上,并用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴一短绳,短绳的另一端拴上两个细绳套.(2)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图S3-1所示,记录两只弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向.图S3-1,(3)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套的方向.(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力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
3、点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.(5)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测力计时的拉力F的图示.(6)比较一下力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., 特别提醒,(1)不要直接以橡皮条的端点为结点,可拴一短细绳连接两个细绳套,以三绳交点为结点,且应使结点小些,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,使用时不能超过量程.拉弹簧测力计时,应使弹簧测力计与木板平行.被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动弹簧时不可与外壳相碰或摩擦.(3)在同一次实验中,橡皮条伸长时的结点位置要相同.(4)两个拉力F1和F2的夹角
4、不宜过小或过大,作力的图示时,标度要一致.(5)读数时应正对、平视刻度.,考点二数据处理与误差分析,1数据处理作图法在“验证力的平行四边形定则”的实验中,由作图法得到的合力F与实际测量得到的合力F不可能完全重合,只要在误差允许的范围内可以认为F与F重合,即可验证力的平行四边形定则,如图S3-3所示.图S3-3,2误差分析(1)用两个弹簧测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计不在同一个平面内时,这样得到的两个弹簧测力计的水平分力的实际合力会比由作图法得到的合力小.(2)结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准会造成作图的误差.(3)作图比例不恰当会造成作图误差., 特别提醒,(1)作图时要选好标度,合力F合的大小要根据所选标度和对角线长度计算得出;(2)实验理论值不一定沿橡皮条方向,但单个弹簧测力计的拉力F一定沿橡皮条方向,读数不准和作图不准都可能使F与F不完全重合.,考点三实验方法的拓展与创新,1.器材的变化(如图S3-5甲、乙、丙、丁所示)图S3-52.合力、分力的变化(1)分力的获得:弹簧测力计的拉力钩码的重力.(2)合力的获得:弹簧测力计的拉力重物的重力钩码的重力.,
