3验证力的平行四边形法则

合集下载

第1章实验3 验证力的平行四边形定则

有误差的原因可能是哪些？
图1－6－4
【解析】
(1)弹簧测力计的最小刻度
为0.1 N，读数时应估读一位，所以读数分别为2.50 N和4.00 N. (2)取一个
小方格边长表示0.50 力计拉橡皮条所得的, 其方向一定在橡皮条所在直线上，所以乙图符合实际，误差的原因主要是弹簧测力计读数误差，确定分力方向不够准确等原因．
一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．
(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，
下列哪些说法是正确的_______(填字
母代号)．
A．将橡皮条拉伸相同长度即可 B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
(2)同学们在操作过程中有如下议论, 其中对减小实验误差有益的说法是 ________(填字母代号)． A．两细绳必须等长 B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木
板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同
一细绳方向的两点要远些
【解析】
(1)实验对两次拉伸橡皮条
的要求是两次拉伸橡皮条的作用效果要相同，故选项B、D正确．
(2)要减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都必须与木板平行．用两弹簧秤同时拉细绳时，弹簧秤的示数之差适当大些即可，拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故 B、D正确．
上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的
序号是___________和
____________；
(2)遗漏的内容分别是
_____________________________
_和
_____________________________

验证力的平行四边形定则

O’ 如果F1，F2取值适中，夹角很小，则合力可能超过量程；
夹角很大，则合力可能过小。
验证力的平行四边形定则
1、两个弹簧测力计挂钩勾在一起，向相反的方向拉，如果两个读数不一样，说明什么？减小然误差的常用方法：适当增加测量值
如果F1，F2取值适中，夹角很小，则合力可能超过量程；
（2）平行四边形定则：以F1，F2为领边所做平行四边形，对角线F即为F1，F2合力。
F1
F2
F2
F
F
验证力的平行四边形定则
验证力的平行四边形定则
2、绳套为什么不要太短？（整数）4N+（格数）0.
A
用一个力F’把橡皮条结点拉到O点
A 阅读p36页：实验步骤、数据处理、注意事项、误差分析
F1，F2，F’取值适当大，但不能超过弹簧秤量程。验证力的平行四边形定则
O
2、绳套为什么不要太短？ 1、两个弹簧测力计挂钩勾在一起，向相反的方向拉，如果两个读数不一样，说明什么？
验证力的平行四边形定则
（1）等效法：两个力F1和F2共同作用，把橡皮条的结
点拉到O点；用一个力F’把橡皮条结点拉到O点（2）平行四边形定则：以F1，F2为领边
所做平行四边形，对角线F即为F1，F2合力。
（3）验证：F与F’大小与方向是否相同。
1、两个弹簧测力计挂钩勾在一起，向相反的方向拉，如果两个读数不一样，说明什么？
如果F1，F2取值适中，夹角很小，则合力可能超过量程；
（整数）2N+（格数）5.
（整数）2N+（格数）5.0×精度 0.1N=2.50N
（整数）4N+（格数）0.0×精度 0.1N=4.00N
1、两个弹簧测力计挂钩勾在一起，向相反的方向拉，如果两个读数不一样，说明什么？

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
-4-
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。
-18-
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
-19-
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
-20-
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
-15-
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
-8-
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。

高中物理实验03 验证力的平行四边形定则(解析版)

实验三验证力的平行四边形定则（解析版）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。

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

实验验证力的平行四边形定则

6.使用弹簧测力计测力时,读数应尽量大些,但不能超出它的测量范围.
高中·物理
(教师参考) 其他方案
原理:利用钩码代替弹簧测力计拉橡皮条.
器材:方木板、白纸、钩码七个(质量相等的)、橡皮条、光滑硬棒(2个)、细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干).
步骤:
(1)将一根橡皮条的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.
皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳套.
(1)图(乙)是在白纸上根据实验结果画出的力的图示,下列说法中正确的是 .
高中·物理
A.图(乙)中的F是力F1和F2合力的理论值,F′是力F1和F2合力的实验测量值
B.图(乙)中的F′是力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实验测量值 C.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果没有影响 D.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果有影响解析:(1)理论值是利用平行四边形定则作出的合力,实验值是利用一个弹簧测力计时的拉力的值,选项B正确;在本实验中,细绳套换成橡皮条只是使测力计位置改变,不会对实验结果产生影响,选项C正确. 答案:(1)BC
1.0 =0.05. 20.0 20.0 ×1 N=4.0 N,用刻度尺量得 F 合偏离 F 方向的距离为 1.0 mm,量得 OC 长为 5
答案:(2)①见解析
②4.0 0.05
高中·物理
(教师备用)
例2-1: (2017· 江西省宜春三中高一检测)李明同学在做“互成角度的
高中·物理
(2)本实验采用的科学方法是 A.理想实验法 C.控制变量法 B.等效替代法 D.建立物理模型法
.
解析:(2)本实验采用的是等效替代的方法,利用一个力的作用效果替代两个力的作用效果,从而确定合力和分力的关系. 答案:(2)B

实验验证力的平行四边形法则

课题：验证力的平行四边形定则班级___________姓名_______________【实验目的】验证力的平行四边形定则.【实验原理】一个力F′的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果相同（都是把橡皮条在某一方向拉伸一定长度），所以F′为F1和F2的合力. 作出F′的图示，再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示，比较F′与F是否在实验误差允许范围内大小相等，方向相同.【实验器材】方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个).【实验步骤】(1) 用图钉把白纸钉在方木板上.(2) 把方木板平放在桌面上，用图钉把橡皮条的一端固定在A点(如上图所示)橡皮条的另一端拴上两个绳套.(3) 用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O. 用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数. 注意在使用弹簧秤的时候，要使它的弹簧与木板平面平行.(4) 用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两条绳套的方向画直线，按选定的标度作这两只弹簧秤的拉力F1和F2图示，以F1和F2为邻边，利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，即为合力F的图示.(5) 只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O.记下弹簧秤的示数和细绳的方向，过O点按同一标度作出这个力F′的图示.(6) 比较力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向，看它们是否在实验误差允许范围内相等.(7) 改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复做两次实验.【注意事项】(1) 使用弹簧秤前，要先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，使之指在零刻度处. 再将两个弹簧秤的挂钩钩在一起，向相反方向拉，如果两个示数相同方可使用.(2) 实验中的两只细绳套不要太短.(3) 在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.(4) 在使用弹簧秤施拉力时，拉力应沿弹簧秤的轴线方向. 弹簧秤中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内. 要防止弹簧秤卡壳，防止弹簧秤或橡皮条与纸面有摩擦.(5) 在同一实验中，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.【巩固提高】（）1．某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，利用坐标纸记下了橡皮绳的结点位置O 以及两只弹簧秤拉力的大小和方向，如右图所示，试在图中作出无实验误差情况下橡皮绳此时的拉力图示，并用F 3表示该力。

实验三验证力的平行四边形定则

D.在水平放置的木板上,垫一张白纸并用图钉固定,把橡皮条的一端固定在板上的A点,用两条细绳连接在橡皮条的另一端,通过细绳同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置 O;
E.记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,按同一标度作出这个力的图示F′,比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F,看它们的大小和方向是否相等; F.改变两测力计拉力的大小和方向,多次重复实验,根据实验得出结论。
【强化训练】在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学经历了以下实验步骤: A.用铅笔和直尺在白纸上从O点沿着两细绳方向画直线, 按一定标度作出两个力F1和F2的图示,根据平行四边形
定则作图求出合力F;
B.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条与细绳的连接点拉到同样的位置O; C.用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧测力计的示数;
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 C.控制变量法 B.等效替代法 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;
的作用效果可以等效替代,B正确。
(3)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作步骤可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E。 ②在C中未记下两条细绳的方向,E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置O。
答案:(1)F′ (2)B
(3)①C
E
②C中应加上“记下
两条细绳的方向” E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”

实验3验证力的平行四边形定则

(2)根据平行四边形定则作出 FA 和 FB 的合力 F，如图乙所示，量出其长度，对应 5 mm 表示 1 N 可得 F＝ 5.8 N.
第20页
(3)利用平行四边形定则得出的合力与弹簧测力计的示数 FC ＝ 6.0 N，在实验误差允许的范围内相等，故实验的结果能验证平行四边形定则．
答案： (1)见解析图 (2)见解析图 (3)能 5.8(5.7～ 6.1 均可 )
第14页
(1)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示．其中，细绳 CO 对 O 点的拉力大小为________N； (2)请将图甲中细绳 CO 和 BO 对 O 点两拉力的合力 F 合画在图乙上．由图求出合力的大小 F 合＝ ________N(保留两位有效数字 )． (3) 某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图丙所示，利用读得的数据，他得出了弹簧的劲度系数．那么，该弹簧的劲度系数 k＝ ________N/m(保留两位有效数字)．
第11页
(2)某次操作时两弹簧测力计的指针指在图中所示的位置，则两弹簧测力计的读数分别为 FB＝ ______N， FC＝ ______N； (3)如果本实验所用弹簧测力计的量程均为 5 N．其中图甲中 F1＝ 3.00 N， F2＝ 3.80 N，且两力互相垂直；图乙中 F1＝ F2 ＝ 4.00 N，且两力的夹角为 30° ；图丙中 F1＝ F2＝ 4.00 N，且两力的夹角为 120° .其中明显不符合操作的是图________．
第26页
(1)改变钩码个数，实验能完成的是( A．钩码的个数 N1＝ N2＝ 2， N3＝ 4 B．钩码的个数 N1＝ N3＝ 3， N2＝ 4 C．钩码的个数 N1＝ N2＝ N3＝ 4 D．钩码的个数 N1＝ 3， N2＝ 4， N3＝ 5

实验三：验证力的平行四边形定则

实验创新设计
[例3] 在课外活动小组进行研究性学习的过程中，某
研究小组设计了一个实验来验证力的平行四边形定则，
其设计方案为：用三根相同的橡皮带、四个图钉、一把
直尺和一支铅笔、三张白纸、平木板来验证力的平行四
边形定则．其步骤如下：
①将拴有橡皮条的图钉A、B适当张开钉在木板上，拉第
三根橡皮条，使三根橡皮条互成角度拉伸，待结点处的
七、实验改进本实验用一个弹簧测力计也可以完成，具体操作如下： (1)把两条细绳中的一条细绳与弹簧测力计连接，
另一条细绳用手直接抓住，然后同时拉这两条细
绳，使结点至O点，记下两条细绳的方向和弹簧测力计的示数F1.
(2)放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一细绳上，用手再同时拉这两条细绳，使结点至O 点，并使两条细绳位于记录下来的方向上，读出弹簧测力计的示数F2. 其他步骤与提供两只弹簧测力计相同．这种操作的优点是能减小因两弹簧测力计的不同而带来的误差，但实验过程稍麻烦．
5．李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图实－3－9所示． (1)试在图实－3－9中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,图实－3－9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，而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．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
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．

实验验证力的平行四边形法则

实验验证力的平行四边形法则力的平行四边形法则是力学中的基本原理之一，它描述了两个力矢量之和的结果用一个平行四边形来表示。

该法则可以通过进行实验来验证。

实验目的：验证力的平行四边形法则，即两个力的合力可以用一个平行四边形的对角线来表示。

实验设备：1.弹簧测力计2.动态力学实验平台3.直尺4.三角板实验步骤：1.将动态力学实验平台固定在桌面上。

2.将弹簧测力计固定在实验平台上的一个固定点上。

3.取一个动力学试验平台上的力点固定点作为第一个力的作用点。

4.通过改变第一个力的大小和方向，使用弹簧测力计测量第一个力的大小，并记录测量结果。

5.将第二个力的作用点固定在实验平台上与第一个力的作用点不同的位置上。

6.改变第二个力的大小和方向，并用弹簧测力计测量第二个力的大小，并记录测量结果。

7.记录第一个力和第二个力的大小和方向。

8.使用直尺在实验平台上的试验点上绘制第一个力的大小和方向的矢量。

9.使用直尺在实验平台上的试验点上绘制第二个力的大小和方向的矢量。

10.使用三角板测量第一个力和第二个力之间的夹角，并记录测量结果。

11.使用直尺在试验点上绘制两个力的合力矢量，并记录合力矢量的大小和方向。

12.使用直尺在试验点上绘制两个力的合力矢量，并记录合力矢量的大小和方向。

实验结果分析：1.根据实验记录的第一个力和第二个力的大小和方向，通过绘制矢量图可以得出两个力的大小和方向。

2.根据实验记录的第一个力和第二个力的夹角，可以计算出两个力的合力夹角。

3.根据实验记录的合力矢量的大小和方向，通过绘制矢量图可以得出合力的大小和方向。

实验结论：根据实验结果分析，我们可以得出以下结论：根据力的平行四边形法则，两个力的合力可以用一个平行四边形的对角线来表示，实验结果与该原理相吻合。

因此，我们可以验证力的平行四边形法则的正确性。

延伸实验：为了更加深入地理解和验证力的平行四边形法则，我们可以进行以下延伸实验：1.改变第一个力和第二个力的大小和方向，观察合力的大小和方向的变化。

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误差分析本实验的误差除弹簧测力计本身的误差外，还主要来源于以下两个方面：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，要按有效数字正确读数和记录．2．作图误差减小作图误差的方法：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间的夹角取得太大．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．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°～120°之间为宜．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．热点一对实验原理及误差分析的考查【典例1】在探究求合力的方法时，先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测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，应该将橡皮条和绳的结点沿相同方向拉到________位置(填“同一”或“不同”)．(2)同学们在操作过程中有如下讨论，其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)．A．用两个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时，拉力间的角度要小一些B．弹簧测力计、细绳、橡皮条要尽量与木板平行C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能小D．标记同一细绳方向的两点要远些解析(1)只有拉到同一位置时，两次的作用效果才能相同．(2)用两个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时，两力间的角度应较大一些，便于实验结果更准确，故A错误；弹簧测力计、细绳、橡皮条要尽量与木板平行，如果不平行会导致在木板上画出的力的图示与实际不符，故B正确；两弹簧测力计示数之差的大小对实验没有影响，故C错误；标记同一细绳方向的两点比较近时，所画直线的方向误差就较大，故D正确．答案(1)同一(2)BD【跟踪短训】1．对于“验证力的平行四形定则”的实验，某同学有以下认识：A．实验中两个分力的夹角取得越大越好B．细绳以及弹簧测力计所在平面必须与木板平行C．拉橡皮条的细绳要长些，用铅笔画出两个定点的位置时，应使这两个点的距离尽量远些D．作图要用细芯铅笔，图的比例要尽量大些，要用严格的几何作图法作出平行四边形，图旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小和方向以上操作可以减小误差的是________．解析如果两个分力夹角太大，则合力很小，用平行四边形作图法得出的合力的误差也越大，所以实验中不能把夹角取得太大，A错；为了减小摩擦，橡皮条、细绳、弹簧测力计应在同一平面内，且弹簧测力计的方向要与拉力的方向保持在一条直线上，以免挂钩与弹簧测力计之间产生摩擦，B对；为了减小力的方向的误差，橡皮条的细绳要长些，标记方向时所画的两个点的距离要尽量远些，C正确；由于我们画力的图示时总是有一定的误差，为了减小画图时产生的误差，要用细芯铅笔，画的图要适当大一些，而且每个力都不应该太小，所以D正确．答案BCD热点二实验过程及数据处理1．实验过程应注意(1)结点O①定位O点时要力求准确．②同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持不变．(2)拉力①用弹簧秤测拉力时要使拉力沿弹簧秤轴线方向．②应尽量使橡皮条、弹簧秤和细绳套位于与纸面平行的同一平面内．③两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小．(3)作图①在同一次实验中，选定的比例要相同．②严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力．2．操作不忘“三”“二”“一”用两个弹簧秤拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧秤示数、两细绳方向和结点O的位置)，用一个弹簧秤拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧秤示数和细绳方向)及“一注意”(结点O的位置必须在同一位置)等．【典例2】在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是________(填入相应的字母)．(2)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1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和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图．图1①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．建立物理模型法图2(3)某同学在坐标纸上画出了如图2所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2 N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2，关于F1、F2与F、θ1和θ2关系正确的有________________________________________________________________________．A．F1＝4 N B．F＝12 NC．θ1＝45°D．θ1<θ2解析(1)两细绳套不要太短，但是不一定要等长，选项A错误；橡皮条与两绳夹角的平分线是否在同一直线上，由两分力的大小和方向决定，选项B错误；用弹簧秤拉细绳套时，弹簧秤与木板平面必须平行，选项C正确；验证力的平行四边形定则实验中，测量分力大小的两个弹簧秤的读数不一定要相等，选项D 错误；在同一次实验中，需要保持F1和F2的作用效果与合力F的作用效果相同，即拉到同一位置，所以选项E正确，答案为C、E.(2)F′是利用一个弹簧秤将橡皮条拉到结点O位置的力，F是利用平行四边形定则作出的与F′作用效果相同的两个分力F1和F2的合力，所以沿AO方向的力一定是F′.本实验中，需要保证单个拉力的作用效果与两个拉力的作用效果相同，即采用了等效替代法．(3)以F1和F2为邻边作平行四边形，如图所示，其对角线表示合力F，由图可知，F1＝4 2 N，F＝12 N，θ1＝45°，θ1>θ2，所以选项B、C正确．答案(1)CE(2)①F′②B(3)BC【跟踪短训】2．(2012·浙江卷，22)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤．图3(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图4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 ，请在下列虚线框中画出这两个共点力的合力F 合；图4(3)由图得到F 合＝________N.解析 (1)以水平方向为x 轴，竖直方向为F 轴，建立直角坐标系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹簧的劲度系数k ，在直线上任取一点，如(6×10－2,3.2)，则k ＝ 3.26×10－2N/m ≈53 N/m.(2)弹簧秤的读数为2.10 N ，选标度合力的图示如图所示．(3)经测量，合力F 合＝3.3 N.答案 (1)见解析图 53(说明：±2范围内都可)(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02范围内都可) 见解析图 (3)3.3(说明：±0.02范围内都可)探究高考命题视角以本实验为背景，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．视角1 考查对实验原理的理解、实验方法的迁移视角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)使用力的传感器——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――→替代弹簧秆图5【典例3】有同学利用如图5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6中________是正确的．(填“甲”或“乙”)图6解析(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F1－F2|≤F3≤F1＋F2，因此B、C、D选项是可以的．(2)A(3)甲实验中F3是竖直向下的．答案(1)BCD(2)A(3)甲【探究跟踪】图7如图7所示，某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．(1)为完成该实验，下述操作中不需要的是________．A．测量细绳的长度B．测量橡皮筋的原长C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度D．记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是________________________________________________________________________．解析(1)用橡皮筋验证平行四边形定则需要测量的是三条橡皮筋的伸长量及其拉伸的方向，与细绳的长度无关，故上述操作中A不需要，B和C是需要的；为了确保力的合成的等效性，悬挂重物后结点O的位置必须相同，所以上述操作中的D也是必需的．(2)因为钉子的位置已固定，为了继续进行实验，可改变重物的质量再次进行验证．答案(1)A(2)更换不同的小重物1．在探究求合力的方法时，先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)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________(填字母代号)．A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)．A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些解析(1)本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系，根据合力与分力是等效的，本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同，故A错误，B正确．在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，即两个拉力和一个拉力等效，而弹簧称不必拉到相同刻度．故C错误，D正确．(2)本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板与平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，两细绳长度不需要相同．故A 错误，B正确．用两弹簧秤同时拉细绳时弹簧读数没有要求，只要使得两次橡皮条拉伸到同一点就行．故C错误．弹簧秤标记同一细绳方向的两点要远些，作图时产生的角度误差会减小，故D错误．答案(1)BD(2)B图82．某同学用如图8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________．(请填写选项前对应的字母)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)由题图知，弹簧测力计A的最小刻度值为0.2 N，读数为3.6 N.(2)验证力的平行四边形定则，一定要记好合力与两分力的大小与方向，与结点位置无关，D错；M的重力即合力，A对；测量前弹簧测力计调零才能测量准确，B对；拉线与木板平行才能保证力在木板平面内，C对．(3)对O点受力分析如图所示，可见若减小F OA可调节F OB的大小或方向，调节OA方向或减小物重G 等．答案(1)3.6(2)D(3)①减小弹簧测力计B的拉力；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、改变弹簧测力计B拉力的方向等)．3．某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小和方向，如图9(a)所示．图9(1)试在图(a)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．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3)如图(b)所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)________________________________________________________________________．(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是：(至少写出两种情况)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.解析(1)以F1、F2为邻边作平行四边形，其对角线OF即为所求的合力(如图所示．)(2)两只弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，B错误；结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一只弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故D错误；正确的选项只有A、C.(3)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上，故甲同学实验得到的结果符合实验事实．(4)①F1的方向比真实方向偏左；②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线没有分别与F1线和F2线平行．(任选其二)．答案(1)见解析图(2)AC(3)甲同学实验得到的结果(4)见解析。

高三物理验证力的平行四边形定则

与木板平行.
d．两个分力和合力都应尽可能大些，读数时注意弹簧秤的量程及最小刻度.
误差分析
减小误差的方法:
e．拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的
两点要尽可能远些.
f．两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取
60°-120°为宜. g.在画力的合成图时,要恰当选定标度.
训练
如图所示，用A、B两个测力计拉橡皮条的D 端（O端固定）当D端达E处时(α +β )=90°；然后保持Ａ的读数不变，当α 角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍处在E处，可采用的办法是 ( B ) O A、增大B的读数，减小β 角； D B、减小B的读数，减小β 角； E C、减小B的读数，增大β 角； α β B D、增大B的读数，增大β 角.
实验步骤
④只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮筋的结点拉长到Ｏ点，用铅笔描下细绳的方向，记录下弹簧秤的示数F'。 ⑤按选定的标度作出两只弹簧秤拉力F1 、F2 的图示，并作出F1、F2 的合力F的图示。按选定的标度作出F的图示。
实验步骤
⑥比较两个力F1 、F2 的合力F' 和F大小和方向，看在实验室允许的误差范围内，两者的大小和方向是否相同。
⑦改变F1 、F2 的大小和方向，再重复实验
两次。
实验步骤
主要测量
1、用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某点O时：
记录
结点O的位置
两测力计的示数F1、F2 两测力计所示拉力的方向
2、用一个测力计重新将结点拉到O点时：
记录
弹簧秤的拉力大小F及方向。
注意事项
①弹簧秤使用前要校零，在竖直位置已校正好零点的弹簧秤，到水平位置使用时，仍然要重新调零。 ②要选用规格、性能完全相同的两个弹簧秤。 ③本实验中，用弹簧秤测量拉力时，要使三个拉力 F1 、F2 、F和橡皮筋均在平行于纸面的平面内。

实验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一、实验目的1．会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向．．会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向．2．验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．．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点，所以力 F′同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以力F′就是这两个力的合力，作出力F′的图示．再根据平行四边形定则作出力F 1、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循平行四边形定则三、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、把橡皮条的一端固定在板上的A点。

2、用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点（如图2-1）点拨：经验得知两个分力F1、F2间夹角θ越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大，所以实验中不要把θ角取得太大，一般不大于90°为最佳。

橡皮条、细绳、测力计应在同一平面内，测力计的挂钩应避免与纸面磨擦。

3、用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个测力计的读数。

点拨：拉橡皮条的细线要长些，标记每条细线方向的方定是使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些。

4、在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。

点拨：作图要用尖铅笔，图的比例要尽量大些，要用严格的几何方定作出平行四边形，图旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小和方向。

5、只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F′的图示，比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同。

实验三验证力的平行四边形定则讲解

考查实验操作步骤 (1)保证两次拉橡皮条时结点O完全重合，以保证力F1、F2与F′存在作用效果相同。 (2)实验过程中要同时记录弹簧测力计的示数及拉力方向。
[题组突破] 1．甲、乙、丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”实验，所
用弹簧测力计的量程为 0～5 N，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的 A 点，橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的 O 点，如图实-3-2 所示，此时细绳都与木板平行，用 F1 和 F2 表示拉力的方向和大小。甲同学 F1 和 F2 的方向互相垂直，F1＝3.0 N、 F2＝3.8 N；乙同学 F1 和 F2 方向间的夹角约为 30°，F1＝F2 ＝4.0 N；丙同学 F1 和 F2 方向间的夹角约为 120°，F1＝F2＝ 4.0 N。这三位同学中操作不合适的是哪一位？并说明原因。
只弹簧测力计拉橡皮条时拉力的图示)。
图实-3-6
考查实验数据处理方法 (1)作图时要选好标度。 (2)合力F合的大小要根据所选标度和对角线的长度计算得出。
(5)在以上实验结果比较符合实验事实的一位同学的实验中，造
成误差的主要原因是：(至少写出两种情况) 答：①__F_C__读_数 __比__真__实__值__偏__小__；__②__确__定__力__的_方__向__不__准__、__作__图__不__准__。
图实-3-2 解析：操作不合适的是乙同学，因为他这两个力的合力超过了弹簧测力计刻度的最大值 5 N，之后再用一个弹簧测力计拉橡皮条时拉不到 O 点。答案：乙原因见解析
2．某同学用如图实-3-3 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

3验证力的平行四边形法则

第1章 实验3 验证力的平行四边形定则

验证力的平行四边形定则

实验3 验证力的平行四边形定则

高中物理实验03 验证力的平行四边形定则(解析版)

实验三_验证力的平行四边形定则

实验 验证力的平行四边形定则

实验验证力的平行四边形法则

实验三 验证力的平行四边形定则

实验3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

实验验证力的平行四边形法则

实验三 验证力的平行四边形定则

高三物理验证力的平行四边形定则

实验 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讲解

第1章实验3 验证力的平行四边形定则

实验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

实验三验证力的平行四边形定则

实验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讲解