实验：验证力的平行四边形定则-人教版答案

实验二验证力的平行四边形定则

[实验目的]验证平行四边形定则

[实验器材]

①方木板一块②测力计两个③细绳两段④橡皮条一段⑤白纸⑥铅笔⑦刻度尺⑧量

角器⑨图钉

点拨：测力计可以只用一个，分别测出两个分力，虽然操作较麻烦，但可避免两个测力计的不一致性带来的误差。

[实验原理]

实验原理：

若一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，则称这个力是这两个力的合力。在本实验中，我们先用两个力将橡皮条的结点拉至某一位置，再用一个力也将橡皮条的结点拉至同一位置（作用效果相同），看在误差范围内，这个力与根据两个分力用平行四边形定则作出的合力是否相同，来验证力的合成的平行四边形定则。

[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）选定标度，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。

（6）改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。

点拨：改变分力大小和夹角再做两次时，每次都把橡皮条的结点拉到O点，为了直观地看出分力可能大于合力，可以使其中一次两个分力的夹角大于120°。

注意事项：

1、为作图方便并减小误差，两个分力间的夹角不要太大，两个分力的大小要稍大（但又不要使两分力及其合力超过弹簧秤量程）。

2、弹簧秤使用前应事先检查：先看自然下垂时，其指针是否指零刻度；再用两只弹簧秤互相钩住用力拉，看其读数是否相同。

3、用弹簧秤拉细线套时，拉力的方向应沿弹簧秤的轴线，弹簧秤、橡皮条、细线套应位于与白纸平行的同一平面内，防止弹簧秤内部、弹簧秤与纸面、橡皮条与纸面之间的摩擦。

4、结点的位置及细线的方向必须标定准确，作图要规范、准确。

例题：

下述方法中可减少实验误差的是：

A、使用弹簧秤拉橡皮条时，应使它与木板平行；

B、两个分力F1、F 2 的大小应适当大些；

C、两个分力F1、F2 的夹角越大越好；

D、拉橡皮条的细绳要稍长些；

练习题：

1、本实验中所说的合力与两个分力具有相同的效果，是指下列说法中的：

A、弹簧秤的弹簧被拉长；

B、固定橡皮条的图钉受拉力产生形变；

C、细绳套受拉力产生形变；

D、使橡皮条在某一方向伸长某一长度；

2、下述实验步骤正确的排列顺序是_______ 。

A、用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的P点，把橡皮条的另一端拴上两个细绳套；

B、用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧秤的读数和细

绳方向，按选定的标度作出这个力F’的图示；

C、把木板平放在桌面上，用图钉把白纸钉在木板上；

D、用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成一定角度拉橡皮条，使橡皮条结点伸长到某一位

置O ，记下O 点位置和两条细绳的方向，并记录弹簧秤的读数；

E、从结点O 沿着两个绳套的方向按选定的标度作出这两个弹簧秤的拉力F1、F2的图示，

并以F1、F2为邻边作出平行四边形，再作出合力F的图示；

F、改变两个力F 1 、F 2的大小和方向，再重复实验两次；

G、比较一下力F’和合力F 的大小方向是否相同；

3 、做验证力的平行四边形定则的实验时，其中三个实验步骤是：

（ 1 ）在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两只弹簧秤互成角度拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O 点，在白纸上记下O点和两弹簧秤的读数F1、F2；

（ 2 ）在纸上根据F1、F2的大小，应用平行四边形定则求出合力F；

（ 3 ）只用一只弹簧秤通过细线拉橡皮条，使它的伸长量与两根弹簧秤拉时相同，记下此时弹簧秤的读数F’。

以上三个步骤中均有错误或疏漏。请指出各在哪里，并加以纠正和补充。

4 、﹙2004年黄冈﹚在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中，某小组得出

如图示的图﹙F与A、O共线﹚中____是F1与F2合成的理论值；_____F1与F2

合成的实际值。

5 、在两个共点力合成的实验中，如图所示，用M、N两个测力计拉橡皮条的结

点P，使其位于E处，此时α+β=90°。然后保持M的读数不变，当α角由图中

所示的值逐渐减小时，要使结点仍在E处，可采用的办法是﹙﹚

A、增大N的读数，减小β角

B、减小N的读数，减小β角

C、减小N的读数，增大β角

D、增大N的读数，增大β角

参考答案：

[例]：ABD

习题：1.D 2. CADEBGF 3. ①应将白纸用图钉固定在白纸上，还应记下两细线方向；②应先选定标度，根据F1、F2的大小和方向作出力的图示，再作出F1、F2的合力F；③应将橡皮条的结点拉到O点，并记下这时弹簧秤的读数和的方向

4．F；F＇5．B

1．探究力的平行四边形定则的实验原理是等效原理，其等效性是指() A．使两分力与合力满足平行四边形定则

B．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合

C．使两次橡皮筋伸长的长度相等

D．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变

答案：B

2.

图2－6－5

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，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图2－6－5所示)．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几