实验:验证力的平行四边形定则.pdf
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实验三 验证力的平行四边形定则
1. 实验原理
互成角度的两个力 1 、 2 与另外一个力 ′产生相同的效果,看 1、 2 用平行四边形定则求
F F F F F
出的合力 F 与 F′在实验误差允许范围内是否相同 .
2. 实验器材
木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺 .
3. 实验步骤
(1) 用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上 .
(2) 用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套, 互成角度地拉橡皮条, 使橡皮条伸长, 结点到达
某一位置 O. 如图 1 甲所示 .
图 1
(3) 用铅笔描下结点 O 的位置和两个细绳套的方向, 并记录弹簧测力计的读数, 利用刻度尺和
三角板根据平行四边形定则求出合力 F.
(4) 只用一个弹簧测力计, 通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置 O,记下弹簧测
力计的读数 F′和细绳的方向,如图乙所示 .
(5) 比较 F′与用平行四边形定则求得的合力 F,看它们在实验误差允许的范围内是否相同 .
1. 正确使用弹簧测力计
(1) 将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中, 读数相同, 可选; 若不同, 应另换或调校,
直至相同为止 .
(2) 使用时,读数应尽量大些,但不能超出范围 .
(3) 被测力的方向应与轴线方向一致 .
(4) 读数时应正对、平视刻度 .
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2. 注意事项
(1) 位置不变: 在同一次实验中, 使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同, 是为了使合力的作
用效果与两个分力共同作用效果相同,这是利用了等效替代的思想 .
(2) 角度合适: 用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时, 其夹角不宜太小, 也不
宜太大,以 60°~100°之间为宜 .
(3) 在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些 . 细绳套应适当长一些,便于
确定力的方向 .
(4) 统一标度: 在同一次实验中, 画力的图示选定的标度要相同, 并且要恰当选定标度, 使力
的图示稍大一些 .
3. 误差分析
(1) 误差来源:除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等 .
(2) 减小误差的办法:
①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘,要按有效数字位数要求和弹簧测
力计的精度正确读数和记录 .
②作图时使用刻度尺,并借助于三角板,使表示两力的对边一定要平行 .
命题点一 教材原型实验
例 1 ( 2017 ·全国卷Ⅲ·22 ) 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐
标轴 ( 横轴为 x 轴,纵轴为 y 轴,最小刻度表示 1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图 2(a) 所示 .
将橡皮筋的一端 Q 固定在 y 轴上的 B 点 ( 位于图示部分之外 ) ,另一端
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