高考物理实验专题突破实验03 验证力的平行四边形定则(原卷版)
高中物理实验3验证力的平行四边形定则
高中物理实验三、验证力的平行四边形定则江苏省特级教师戴儒京一、知识点梳理1. 力的平行四边形定则：以已知两个力矢量为邻边做平行四边形，两力所夹的对角线表示合力的大小和方向。
2.用两个弹簧秤拉一弹簧（或橡皮筋）到某一位置，记下该位置及两弹簧秤的力的方向和大小。
3. 用一个弹簧秤拉同一弹簧（或橡皮筋）到同一位置，记下该弹簧秤的力F的方向和大小。
4. 以2.中两个力矢量为邻边做平行四边形，两力所夹的对角线表示F’的大小和方向。
5.比较F和F’的大小和方向是否在误差范围内一致。
如在误差范围内一致，则验证了力的平行四边形定则。
二、例题与习题1.某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，所有器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。
①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是______。
A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O，力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。
其中对于提高实验精度最有利的是_____。
【解析】因为AD三个点离得太近，画力的方向误差大。
【答案】①BC②B2.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）的纸贴在桌面上，如图（a）所示。
将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点（位于图示部分除外），另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。
（1）用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出。
测力计的示数如图（b）所示，F的大小为N。
高三物理验证力的平行四边形定则
【例1】某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是： A.在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。 B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的 另一端系着绳套。 C.用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达 某一位置O。记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数。 D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平 行四边形定则求出合力F。 E.只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记 下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示。 F.比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。 C 和___ E； 上述步骤中(1)有重要遗漏的步骤的序号是___ 记下两条绳的方向 和_______________________________ (2)遗漏的内容分别是_________________ 把橡皮条的结点拉到同一位置O 。
五、注意事项 1.不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳再连两细绳套，以三绳交点为结点，使结点小些，便于 准确地记录结点O的位置。 2.不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条，要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度 看弹簧秤读数有无变化。 3.弹簧秤在使用前应水平放置，然后检查、校正零点。将两弹簧秤互相勾着水平拉伸，选择两只读数完 全一致的弹簧秤使用。 4.在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同。 5.用两只弹簧秤钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大，也不宜太小，以60°～100°之间 为宜。 6.读数时应注意使弹簧秤与木板平行，并使细绳套与弹簧秤的轴线在同一条直线上，避免弹簧秤的外壳 与弹簧秤的限位孔之间有摩擦。读数时眼睛要正视弹簧秤的刻度，在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度范 围内的前提下，拉力的数值应尽量大些。 7.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向，不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔 画一个点，取掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向。 8.在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些。 六、误差分析 本实验的误差主要来自以下五个方面： 1.用描点法记录的拉力方向不够准确； 2.所作平行四边形的对边不严格平行； 3.拉橡皮条时，没有做到橡皮条及两细绳套平行于木板，使在纸上所描下的拉力方向并不是拉力的真实 方向； 4.没有校准弹簧秤的零点，两只弹簧秤的刻度不准确； 5.弹簧的拉杆与限位孔有摩擦，使弹簧秤读数并不能真实地表示细绳中拉力的大小。
高考物理实验3 、验证平行四边形定则针对训练-L
高考物理实验3、验证平行四边形定则针对训练1.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是________。
A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是________。
A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图中________是正确的。
(选填“甲”或“乙”)甲 乙解析：(1)此实验中的分力与合力的大小关系必须满足：|F1－F2|＜F3＜F1＋F2，因此B、C、D选项是可以的。
(2)A (3)实验中F3是竖直向下的，所以甲是正确的。
[答案] (1)BCD (2)A (3)甲2．某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材“验证力的平行四边形定则”，设计的实验装置如图。
固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心O的正上方A点，另一端系绳套1和绳套2。
(1)实验步骤如下：①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，记下弹簧测力计的示数F；②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点达到O点，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，弹簧测力计的示数为F1；③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1′＝________；④比较________，即可初步验证力的平行四边形定则。
(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向，同时绳套2沿120°方向不变，此过程中保持橡皮筋的结点在O 点不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________。
实验-验证力的平行四边形定则
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P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长.
图4
完成下列作图和填空：
(1)利用表中数据在图5的坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0＝________cm.
图5
(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则FOA的大小为________N.
(3)根据给出的标度，在图6中作出FOA和FOB的合力F′的图示.
图6
(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论.
(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.
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.
实验3 验证力的平行四边形定则
第二章
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
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五、数据处理 1.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a、b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。 2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤4中 弹簧测力计c的拉力F'的图示。 3.比较F与F'是否完全重合或几乎重合,从而验证平行四边形定则。
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关闭
第二章
命题点一 命题点二 命题点三
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
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本题考查学生对实验原理的创新及应用,基于实验数据得出结论并 作出解释,目的是培养学生的科学探究能力和科学的态度。
第二章
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
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本题考查学生对实验数据的获取和处理数据的能力,目的是培养学 生的科学探究能力和科学的态度。
第二章
命题点一 命题点二 命题点三
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
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实验的改进与创新 本实验一般是在教材实验原理的基础上,以实验中操作的注意事 项、误差来源设置条件,或通过改变实验条件、实验仪器设置题目。 因此要在教材实验的基础上注重器材变化后对分力和合力的分析 判断能力的培养,要善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新 问题。
第二章
命题点一 命题点二 命题点三
实验3 验证力的平行四边形定则
必备知识 关键能力 对应演练
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①用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目 的是 。 ②实验中利用图中标记的O点和b点确定分力方向时,图甲中的b 点标记得不妥,其原因是 。 ③图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示,其中 (选填“F”或“F'”)是F1和F2合力的实际测量值。
高考物理一轮复习课件实验验证力的平行四边形定则
机构、凸轮机构等。通过应用平行四边形定则，可以预测和优化这些机
构的运动性能和力学性能。
02
电气工程
在电气工程中，平行四边形定则可以用于分析和计算电场和磁场中的力
。例如，在电动机或发电机的设计中，可以利用平行四边形定则来确定
线圈在磁场中所受的力，进而优化电机的性能。
03
建筑工程
在建筑工程中，平行四边形定则用于分析和设计结构的稳定性。例如，
力的分解是指将一个力矢量分解为两个或多个分力 矢量的过程，同样遵循平行四边形定则。
在实验中，可以通过测量分力的大小和方向，来验 证平行四边形定则的正确性。同时，也可以通过改 变分力的数量和方向，来探究不同情况下力的合成 与分解规律。
02
实验器材与步骤
实验器材
方木板 白纸
图钉（若干）
实验器材
橡皮条 细绳套（两个）
02
8. 改变两个力的大小和方向，重 复上述实验步骤。
操作注意事项
1. 在使用弹簧测力计时 ，要注意使弹簧测力计 与木板平面平行。
2. 在同一次实验中，橡 皮条拉长后的结点位置 O必须保持不变。
3. 细绳套应适当长一 些，便于确定力的方向 。但不要过长，以免产 生较大的误差。
4. 在实验过程中，要始 终记录力的实际大小和 方向，不要凭主观判断 来作图。
误差来源分析
实验装置误差
包括测量仪器的精度、稳定性以及装置调整不当等 引起的误差。
操作误差
由于实验操作不熟练或操作不当引起的误差，如读 数误差、记录误差等。
环境误差
实验环境如温度、湿度、气压等因素对实验结果的 影响。
减小误差的措施
选用高精度测量仪器
提高测量仪器的精度，减小仪 器误差对实验结果的影响。
课题14：(实验三)验证力的平行四边形定则(8月12日)
2020届物理高考备考复习课题14 （实验三）验证力的平行四边形定则时间：2019年月日班级：高三理（）班姓名：一、典例分析在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学按照如下步骤进行操作：a．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；b．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端检上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套；c．如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，记录结点位置和两个弹賛测力计的示数、两根细绳的方向；d．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边作平行四边形，画出它们所夹的对角线；e．只用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条，；并按同一标度作出这个力F的图示；f．比较F'和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
（1）把步骤e中的内容补充完整_____________。
（2）本实验中步骤c和e两次拉橡皮条的过程，主要体现了下列哪种科学方法__________。
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（3）下列操作有利于减小实验误差的是_________ （填字母代号）。
A．实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的测力计B．拴在橡皮条上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些C．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行D．用两弹賛测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大E．在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些（4）图乙是该同学在白纸上根据实验数据用同一标度画出的图示，如果没有操作失误，图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是_________。
（5）若小明和小刚两位同学在家中想验证力的平行四边形定则，他们手中有一些弹性橡皮条（弹力满足胡克定律，劲度系数为k）。
如图丙所示，他们将三根橡皮条的一端系在一起，另一端分别系上细线，仍保证橡皮条原长相同，测得原长L0=5.40 cm。
实验三_验证力的平行四边形定则
图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读数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.
【误差分析】
1.用两个测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计 不在同一个平面内,这样两个测力计的水平分力的 实际合力比由作图法得到的合力小.
2.结点O的位置和两个测力计的方向画得不准,造成 作图的误差.
3.两个分力的起始夹角α太大,如大于120°,再重做
两次实验，为保证结点O位置不变（即保证合力不
D.按选好的比例,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的 拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F
E.只用一个弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读 出弹簧秤的示数,记下细绳的方向，按同一比例作出 这个力F′的图示
F.比较力F′和F的大小和方向,看它们是否相同, 得 出结论
上述步骤中: (1)有重要遗漏的步骤序号是____________; (2)遗漏的内容是_________________________. 解析 本实验的基本思想是“等效替代”,用一个弹 簧秤拉橡皮条和两个弹簧秤拉的效果相同,所以要把 橡皮条的结点拉到同一位置O点. 答案 (1)E (2)E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了O点
相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读 数.如图7甲所示. D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力 的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求 出这两个力的合力F′.
图7
形定则作出的理论值,F为合力的实际测量值;本实验
2018年高考物理复习实验3 验证力的平行四边形定则
• 解题探究：(1)两个分力F1、F2分别沿哪个 方向？ • (2)合力F3沿哪个方向？ • (3)“用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸 到相同长度，发现读数不相同”说明了什 么？ • 答案：(1)两个分力F1、F2分别沿OP1、OP2 方向。 • (2)合力F3沿OP3方向。 • (3)说明橡皮筋多次拉伸后劲度系数发生了
核心考点突破
•实验操作及结果分析
小明通过实验验证力的平行四边形定 则。 导学号 51342228 (1)实验记录纸如图 1 所示，O 点为橡皮筋被拉伸 后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力 F1 和 F2 的方向分别过 P1 和 P2 点；一个弹簧测力计拉橡 皮筋时，拉力 F3 的方向过 P3 点。三个力的大小分别 为：F1＝3.30N、F2＝3.85N 和 F3＝4.25N。请根据图 中给出的标度作图求出 F1 和 F2 的合力。
• (2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮
筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实
验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮
筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于
是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的
影响。
• 实验装置如图2所示，将一张白纸固定在竖
直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O
点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水
• 六、注意事项 • (1)正确使用弹簧测力计：①本实验需要选 用规格相同的两只弹簧测力计；②使用时 读数尽量大，但不能超出范围；③被测力 的方向与轴线方向要一致；④读数时应正 对、平视刻度。 • (2)位置不变：在同一次实验中，橡皮筋拉 长后，结点O的位置必须保持不变。 • (3)角度合适：用两只弹簧测力计钩住细绳 套互成角度地拉橡皮筋时，夹角不宜太大 也不宜太小，以60°～100°为宜。
高考物理新课标件实验验证力的平行四边形定则
02
实验器材与步骤
所需器材Βιβλιοθήκη 方木板用于固定白纸和弹簧测力计，确保实验过 程中器材的稳定性。
白纸
用于记录实验数据和作图，需保持平整。
弹簧测力计
用于测量力的大小，应选择合适的量程和 分度值。
所需器材
数据处理方法
01
02
03
数据筛选
根据实验要求，筛选出符 合要求的实验数据，去除 异常值和误差较大的数据 。
数据处理
对筛选后的实验数据进行 处理，如计算平均值、标 准差等统计量，绘制图表 等。
数据分析
运用适当的数学和物理方 法，对处理后的实验数据 进行分析，如线性拟合、 误差分析等。
结果分析与讨论
对未来物理实验教学的思考
强化实验教学的地位
物理实验教学是物理教学的重要组成部分，应该得到足够 的重视和投入，为学生提供更多的实验机会和资源。
推动实验教学改革
针对传统物理实验教学中存在的问题和不足，应该积极推 动实验教学改革，引入新的教学理念和方法，提高实验教 学的效果和质量。
培养学生的实验素养
除了传授实验技能和知识外，还应该注重培养学生的实验 素养，包括实验安全、实验数据处理、实验报告撰写等方 面的能力和素质。
图钉
用于固定橡皮条的一端， 确保实验过程中橡皮条不
会移动。
橡皮条
用于产生形变，从而验证 力的平行四边形定则。
细绳套
用于连接橡皮条和弹簧测 力计，确保力的传递和测
量准确。
所需器材
铅笔
用于记录实验数据和作图。
刻度尺
用于测量长度和角度，确保实验的准确性。
高考物理实验突破精选训练题：《力的平行四边形法则》(解析版).docx
《实验：力的平行四边形定则》针对训练1.在“探究求合力的方法”实验中，某同学用两只弹簧秤将橡皮筋的端点拉到点。
，作出这两个力H、&的图示（图甲），然后用一只弹簧秤将橡皮筋的端点仍然拉到。
，弹簧秤示数F如图乙所示。
0-(乙（1）弹簧秤的示数F=N；（2）请帮他在图甲中画出力F的图示（图中。
为记录F方向时所记录的一点）；（3）该同学用虚线把F的箭头末端分别与Fi、&的箭头末端连起来.他观察图形后受到了启发。
你认为他紧接着应进行的两个实验步骤是oA.整理实验器材B.提出求合力方法的猜想C.改变Fi、形的大小和方向，重复上述实验D.与同学交流讨论实验结果，得出结论【答案】（1） 2.8 N （2）见解析（3） BC【解析】（1）弹簧秤的最小刻度为0.2 N,可知弹簧秤的示数F=2.8No（2）根据图示法作出F的图示，如图所示。
（3）用虚线把F的箭头末端分别与Fi、凡的箭头末端连起来。
观察图形后受到了启发。
提出求合力方法的猜想，然后改变Fi、凡的大小和方向，重复上述实验，故B、C正确。
2.某实验小组为“验证力的平行四边形定则”，设计了如下三个实验方案：方案一：实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，0A为橡皮条，。
3和0C为细绳.用两只弹簧测力计分别拉OB和0C将橡皮条与细绳的结点拉到。
点，再用一只弹簧测力计拉细绳将结点拉到与。
点（选填“重合”或“不重合”）。
方案二：实验装置如图乙所示，弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物弹簧测力计B 的一端用细线系于。
点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。
分别读出弹簧测力计A和3的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录。
点的位置和三根细线的方向。
弹簧测力计示数的单位为N,图中A 的示数为No 方案三：实验装置如图丙所示，在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点。
，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，要记录的是：结点。
实验三验证力的平行四边形定则
实验三验证力的平行四边形定则,)1．实验目的(1)验证力的合成的平行四边形定则．(2)理解等效替代思想的应用．2．实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相等．3．实验器材方木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳套(两个)、弹簧测力计(两只)、三角板、刻度尺、铅笔．4．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．(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)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．(5)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验．1．数据处理(1)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．(2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤(4)中弹簧测力计的拉力F′的图示．(3)比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则．2．注意事项(1)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，读数相同．(2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同．(3)用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜．(4)实验时弹簧测力计应与木板平行，读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些．(5)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向．(6)在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．3．误差分析(1)弹簧测力计本身的误差．(2)读数误差和作图误差．(3)两分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作图得出的合力F的误差ΔF也越大．对原理和操作的考查(2015·高考山东卷)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：为FOO′.④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB.甲乙完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在坐标纸丙上画出F－l图线，根据图线求得l0＝________cm.(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则F OA的大小为________N.(3)在图丁中根据给出的标度，作出F OA和F OB的合力F′的图示．(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．[解析](1)如答案图甲所示，由图象知图线与横轴交点横坐标即弹簧原长，故l0＝10.0 cm.(2)由图象知橡皮筋的劲度系数k＝50.0 N/m，OA、OB的长度之和是13.60 cm，原长10 cm，则形变量Δx＝3.60 cm，所以弹力T＝kΔx＝1.80 N.(3)合力F′的图示如答案图乙所示．(4)橡皮筋搭在秤钩上拉至O点和把橡皮筋挂在秤钩上拉至O点效果相同，F′应与F OO′比较．[答案](1)如下图甲所示10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)如图乙所示(4)F O O′1．(2015·高考安徽卷)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端．用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示．请将以下的实验操作和处理补充完整：①用铅笔描下结点位置，记为O；②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；⑥比较________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验．解析：使一个力F3的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果相同，都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，则力F3就是这两个力F1、F2的合力．作出F3的图示，再根据力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F的图示，比较F和F3的大小和方向是否相同，从而验证力的平行四边形定则．答案：③沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线⑥F与F32．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，有下列实验步骤：a．在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点．b．只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的示数F′和细绳的方向，按同样比例作出力F′的图示．c．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验．d．记下两只弹簧测力计的示数F1、F2及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F.e．比较力F′与F，可以看出，它们在实验误差允许的范围内是相等的．f．把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O.完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是______________(填写步骤前面的字母)．(2)下列哪些措施能减小实验误差________．A．两条细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行C．拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些D．实验前先把实验所用的两只弹簧测力计的挂钩相互钩住平放在桌面上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，若不同，则进行调节使之相同解析：(1)先固定好白纸和橡皮条，两个弹簧测力计拉橡皮条到结点O，记下两个力的大小和方向，然后用一个弹簧测力计拉橡皮条到O点，记下拉力的大小和方向，由平行四边形定则画出两个力的合力，与第二次的一个力比较大小和方向；改变两个分力的大小和夹角，重复实验．故实验步骤为afdbec.(2)两条细绳是否等长，不会影响实验误差，A错误；避免拉力和纸面不平行，那样画出的力就不是实际作用力了，B可以减小误差；细绳稍长些，这样在描点画力的方向时，偏差少，误差小，C正确；实验前调节弹簧测力计，使得两个读数标准相同，这样画出的平行四边形才准确，可以减小误差，D正确．答案：(1)afdbec(2)BCD数据处理和误差分析(2014·高考江苏卷)小明通过实验验证力的平行四边形定则．(1)实验记录纸如图甲所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点. 三个力的大小分别为：F1＝3.30 N、F2＝3.85 N和F3＝4.25 N. 请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力．(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果．他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响．实验装置如图乙所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O 点，下端N挂一重物. 用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹. 重复上述过程，再次记录下N的轨迹．两次实验记录的轨迹如图丙所示. 过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力F a、F b的大小关系为________．(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些？________. (填写选项前的字母)A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第 2 次受到的拉力较大D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项．________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________[解析](1)用直尺作出如图所示的力的示意图，得到F合＝4.6～4.9 N都算对．(2)根据力的平衡F＝mg tan θ，所以F a＝F b，θ为橡皮筋被拉伸的方向与竖直方向的夹角．(3)选B、D.根据题图，两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，B项正确；根据题图，两次被拉伸到相同长度时，即Oa＝Ob′，根据F＝mg tan θ，橡皮筋第2次受到的拉力较小，C项错误；从题图可以看出，两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大，D正确，A错误．(4)橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋．(或拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的弹簧)[答案](1)见解析图(2)F a＝F b(3)BD(4)橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋(或：拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的弹簧)3．在“验证力的平行四边形定则”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤．(1)用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________ N/m.(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请画出这两个共点力的合力F合．(3)由图得到F合＝________N.解析：(1)根据表格数据描点，然后连成一条过原点的直线，如图所示，直线的斜率等于弹簧的劲度系数，k＝3.56.42×10－2N/m＝55 N/m；(2)读出弹簧秤的读数为2.10 N(保留三位有效数字)；以O为顶点，画出两弹簧的绳套方向就是两拉力方向，再确定并画好力的标度，画出两拉力的图示，以两拉力为邻边作出平行四边形，画出平行四边形的对角线，即合力F合；(3)用刻度尺量出合力的长度，根据确定的标度算出合力的大小．答案：(1)53(±2)(2)2.10作图见解析(图略)(3)3.3(±0.2)4．李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小，如图甲所示．(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．(2)有关此实验，下列叙述正确的是________．A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′是用一个弹簧测力计拉时的图示)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析：(1)用平行四边形定则作图，即以F1、F2为两邻边作平行四边形，对角线就表示合力F.(标上箭头表明方向)(2)两分力可以同时大于合力，故A正确；结合受三个力作用处于平衡状态，其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力——橡皮筋的拉力等大反向，是一对平衡力，所以橡皮筋的拉力不是合力，故B错；只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同，故C对；若两个分力的大小变化而方向都不变，则合力必定变化，故D错．(3)作图法得到的F必为平行四边形的对角线，单个弹簧测力计的拉力F′一定与橡皮筋共线，故张华的实验比较符合实验事实．答案：(1)如图所示(2)AC(3)张华做实验时得到的结果符合实验事实以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现拓展性、开放性、探究性等特点．命题视角1：考查对实验原理的理解、实验方法的迁移命题视角2：实验器材的改进(1)用橡皮筋――→替代弹簧秤三个相同的橡皮筋，可将三个橡皮筋系于一点，互成角度地将它们拉长，记下各自的拉力方向，伸长后的长度，并测出原长，根据伸长量确定三个拉力的大小关系，再结合力的图示作图验证平行四边形定则．(2)使用力传感器——用力传感器确定各力的大小，同时确定细绳中拉力的方向，再结合力的图示作图验证平行四边形定则．(3)钩码――→替代弹簧秤范例 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A 挂于固定点P ，下端用细线挂一重物M .弹簧测力计B 的一端用细线系于O 点，手持另一端向左拉，使结点O 静止在某位置．分别读出弹簧测力计A 和B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O 点的位置和拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N ，图中A 的示数为________N.(2)下列不必要．．．的实验要求是________． A ．应测量重物M 所受的重力B ．弹簧测力计应在使用前校零C ．拉线方向应与木板平面平行D ．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O 点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．[解析] (1)弹簧测力计的最小刻度为0.2 N ，所以A 的读数为3.6 N.(2)根据三力平衡的特点可知，弹簧测力计A 、B 的拉力的合力与重物M 的重力等值反向，故A 项是必要的．弹簧测力计的零点误差影响各拉力的测量值，所以使用前需校零，B 项是必要的．只有拉线方向与木板平面平行，才能保证所研究的各力在同一平面内，C 项也是必要的．实验中只需测出两拉力的大小和方向以及重物的重力即可验证平行四边形定则，而测力计A 的拉力不同时O 点的位置就不同，故没必要使O 点静止在同一位置，答案为D.(3)弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，说明拉弹簧测力计A 的力大了，可行的解决方法有：①改变弹簧测力计B 拉力的大小或方向；②减小重物M 的质量(或将A 更换成较大量程的弹簧测力计)．[答案] (1)3.6 (2)D (3)见解析[点评] 本实验利用了三力平衡的特点来验证力的平行四边形定则，实验时没有必要每次都使O 点静止在同一位置，只要整个装置处于稳定状态即可，使操作更方便．。
实验3-验证力的平行四边形定则(题型专练)高考物理一轮复习实验专题考点全析(原卷版)
实验3 验证力的平行四边形定则一．选择题1．实验“探究求合力的方法”的实验装置如图所示，下列说法中正确的是（）A．实验中只需记录两弹簧测力计的拉力大小B．实验中只需记录两弹簧测力计的拉力方向C．为减小误差，弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行D．为了计算方便，实验中两个分力间的夹角应等于90°二．多选题2．在做完“验证力的平行四边形定则”实验后。
某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，其中正确的是（）A．用弹簧测力计拉橡皮条时，必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行B．用两只弹簧测力计拉橡皮条时。
必须使两细绳套间的夹角为90°C．用两只弹簧测力计拉时合力的图示F和用一只弹簧测力计拉时拉力的图示F'不完全重合，但在误差允许范围内仍可以说明“力的平行四边形定则”成立D．若用两只弹簧测力计拉时，拉力F1、F2方向不变，大小各增加1N．则合力F的方向不变，大小必增加1N三．填空题3．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）关于此实验的下列说法中正确的是。
A．同一次实验中，O点位置不允许变动B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是。
四．实验题4．在《探究共点力合成的规律》实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳。
（1）为了实现合力与分力效果相同，则必须。
（2）图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示则F、F′中实际拉的力是（填“F”或“F′”）。
高中物理实验知识点专题讲解3---验证力的平行四边形定则 含答案
高中物理实验知识点专题讲解 验证力的平行四边形定则知识创新型实验。
例如设计型、开放型、探讨型实验等都有不同程度的创新，比如利用所学知识设计出很多测量重力加速度的实验方案。
其中，力学设计性实验在近年高考中有加强的趋势，应引起高度重视。
【实验目的】验证力的合成的平行四边形定则。
【实验原理】：此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使像皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则 。
【实验器材】：方木板一块，弹簧秤两个，细绳套两个，图钉（若干），三角板，刻度尺，铅笔。
实验中除了上述器材外，需要的器材还有：。
其中你使用的弹簧秤的量程为 ；最小刻度为 ；【实验步骤】： 1、用图钉把一张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板上的 A 点，有两条细绳套在 橡皮条的另一端。
3、用个弹簧秤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（如图所示）。
1/84、用铅笔描下结点 O 的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧评的读数，在白纸 上按比例作出两个弹簧秤的拉力 F1 和 F2 的图示。
利用刻度尺和三角板根据平行四边 形定则求出合力 F。
5、只用一个弹簧秤，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 弹簧秤的读数和细绳的方向，按同样的比例用刻度尺从 O 点起做出这个弹簧秤的拉力 F`的图示。
6．比较 F`与用平行四边形定则求得的合力 F，在实验误差允许的范围内是否相等。
7．改变两个分力 F1 和 F2 的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的 F 与 F`是否在实验误码差允许的范围内相等。
【注意事项】： 1、弹簧秤使用前应将弹簧秤水平放置，然后检查、矫正零点，需了解弹簧秤的量程、单位和最小刻度，读数时视线要正对刻度盘。
2、选择弹簧秤时，可将两弹簧秤自由端钩在一起，沿水平方向拉伸，看两个读数变化是否一样，若一样即适用。
2021高考物理一轮复习实验三验证力的平行四边形定则高效演练含解析
高考物理一轮复习实验:实验三验证力的平行四边形定则1.在“验证平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图1)。
实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。
(1)某同学在做实验时认为A.拉橡皮条的细绳套要尽量短些B.分力F1和F2的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时，橡皮条、细绳套和测力计应平行于木板D.橡皮条弹性要好，拉力越大越好其中正确的是___________(填入相应的字母)。
(2)如图2所示，为A、B两个同学在做力的合成实验时得到的结果，其中F′为用一个弹簧测力计时的拉力，可以断定其中___________ 同学的实验结果比较符合实验事实。
(3)若两个弹簧测力计的读数均为4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则______(选填“能”或“不能”)用一个量程为5 N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是____________________________________________【解析】(1)选C。
细绳的长度太短，记录的力的方向偏差会大些，选项A错误；根据橡皮条长度，纸板大小，考虑到要作平行四边形，弹簧测力计的示数应适当大些即可，两个分力的夹角不是越大越好，选项B错误；作图时，我们是在白纸中作图，作出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，否则会造成误差，选项C正确；拉力适当即可，并不是越大越好，选项D错误。
(2)实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮条的方向相同，而由于实验过程不可避免会存在误差，因此理论值F的方向与竖直方向总要有一定夹角，所以A比较符合实验事实。
(3)两力均为4 N，且拉力的方向相互垂直，则其合力大小为F=4 N≈5.7 N>5 N，两个力的合力超过了弹簧测力计的量程，故弹簧测力计无法测出物体所受的合力，故不能使用。
专题04 探究两个互成角度的力的合成规律(原卷版)-2023年高考物理实验题专项突破
专题04探究两个互成角度的力的合成规律1.实验原理如图，结点在O点，受F1、F2的合力合F与橡皮条拉力平衡，改用一个拉力'F拉动结点至O点，则'F与合F 合等效。
以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力合F，若合F与'F的大小和方向在误差允许的范围均相同，则力的平行四边形定则成立。
2.实验步骤(1)把木板放于水平桌面上，用图钉把白纸固定在木板上。
(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，形成结点。
(3)用两只弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地施加拉力，将橡皮条结点拉到某一位置O，如图甲。
记录两弹簧测力计的示数，用铅笔描下此时O点的位置及两细绳套的位置。
(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两个细绳套方向画直线，按选定的标度作出F1和F2的图示，并以F1和F2F的图示。
为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力合(5)只用一只弹簧测力计钩住细绳套，把结点拉到同一位置O，记下弹簧测力计读数'F和细绳套的方向，作出'F的图示。
F与'F大小相等、方向相同，则验证了力的平行四边形定则。
(6)在误差允许的范围内，若合(7)改变两力的大小和方向，重复实验两次。
典例1：（2022·天津·模拟）甲同学尝试用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”，弹簧测力计a 挂于固定点c，下端用细线挂一重物Q，弹簧测力计b的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置，分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
（1）图甲中弹簧测力计a的示数为______N；（2）下列不必要的实验要求是______（请填写选项前对应的字母）；A．应测量重物Q所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）乙同学换用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，两弹簧测力计读数分别为1F和2F，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F ，通过作图法验证平行四边形定则时，图乙中符合实际情况的是______；典例2：（2019·浙江·高考真题）（1）在“探究求合力的方法”的实验中，下列操作正确的是()A．在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行B．每次拉伸橡皮筋时，只要使橡皮筋伸长量相同即可C．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上D．描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些（2）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，两个相同的小车放在光滑水平板上，前段各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物．小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制，如图1所示．实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力．请指出图2中错误．．之处：_______________________________．调整好装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是x1和x2，则两车的加速度之比为_______________．1．（2022·河南信阳·一模）“探究求合力的方法”的实验装置如图所示，在该实验中①下列说法正确的是___________；A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要___________（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O。
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实验三验证力的平行四边形定则（原卷版）
1.实验原理
等效思想:互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F'产生相同的作用效果,看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F'在实验误差允许范围内是否相同。
2.实验器材
方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳及细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(多个)、铅笔。
3.实验步骤
(1)仪器安装
①用图钉把白纸钉在水平放置的方木板上。
②用图钉把橡皮条的一端固定在A点,如图所示,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
(2)测量与记录
①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。
记录两弹簧测力计的读数F1、F2,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。
②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F'和细绳的方向。
(3)换白纸,改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验。
4.数据分析
(1)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳的方向画直线,按选定的标度作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板以F1和F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即合力F的图示。
(2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中弹簧测力计的拉力F'的图示。
(3)比较F与F'是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则。
5.注意事项
(1)位置不变:在同一次实验中,橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
(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°为宜。
(3)尽量减少误差
①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。
②细绳应适当长一些,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。
【典例1】某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
甲乙
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是。
(2)本实验采用的科学方法是。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
(3)实验时,主要的步骤是:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则画出合力F;
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出F'的图示;
F.比较F'和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中:
①有重要遗漏的步骤的序号是和;
②上述步骤应做出的修改分别是和。
【针对训练1】将橡皮条的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计,当橡皮条的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图甲所示。
这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
(1)由图甲可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为N和N。
(2)在如图乙所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
(3)图丙中a、b两图是两位同学得到的实验结果,其中哪一个图符合实际?若合力测量值F'是准确的,则F与F'有误差的原因可能是哪些?
【典例2】某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验过程中,将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳,实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
(1)关于两次拉伸橡皮条,下列说法正确的是()。
A.两次拉伸橡皮条,只要保证橡皮条的形变量相同即可
B.两次拉伸橡皮条后,只需要记录弹簧秤的示数
C.拉伸橡皮条的过程,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
D.用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时,细绳的夹角越大越好
(2)某次用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,最后读数时,弹簧秤的示数如图甲所示,则弹簧秤a的示数为。