实验：验证平行四边形法则

• 三、实验器材 • 方木板、白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条， 细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几 个) ．
• 四、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．
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图2
• 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，使橡皮条与绳的结点伸 长到某一位置O，如图2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 两细绳的方向． • 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点画平行四边形 的对角线，此对角线即为合力F的图示．
• 一、实验目的 • 验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定 则．
二、实验原理
• 图1 1．等效法：使一个力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 定的橡皮条伸长到某点，所以一个力F′ 就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的 图示，如图1所示．
• 2．平行四边形法：根据平行四边形定则作 出力F1和F2的合力F的图示． • 3．验证：比较F和F′的大小和方向是否相 同，若在误差允许的范围内相同，则验证了 力的平行四边形定则．
• 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．比较力F′与平行四边形定则求出的合 力F在大小和方向上是否相同． • 7．改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重 复实验两次．
• 5．以调零后的弹簧测力计的两挂钩互钩 后对拉，读数相同为宜． • 6．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．
• 六、误差分析 • 1．读数误差
• 减小读数误差的方法：弹簧测力计数据在 允许的情况下，尽量大一些．读数时眼睛 一定要正视刻度，要按有效数字正确读数 和记录． • 2．作图误差 • 减少作图误差的方法：作图时两力的对边 一定要平行．两个分力F1、F2间的夹角越 大，用平行四边形作出的合力F的误差ΔF 就越大，所以实验中不要把F1、F2间的夹
• 五、注意事项 • 1．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结 点的位置一定要相同． • 2．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，在60°～100°之间为宜．
• 3．读数时应注意使弹簧测力计与木板平 行，并使细绳与弹簧测力计的轴线在同一 条直线上，避免弹簧与测力计外套、弹簧 测力计的限位卡之间有摩擦．读数时眼睛 要正视弹簧测力计刻度，在合力不超出量 程及橡皮条在弹性限度内的前提下，测量 数据尽量大一些． • 4．细绳应适当长一些，便于确定力的方 向．不要直接沿细绳方向画直线，应在细 绳两端画两个射影点．取掉细绳后，连直 线确定力的方向．