实验：验证平行四边形定则

4．用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳套的方
向画直线，按选定的标度作பைடு நூலகம்两只弹簧测力计的拉力F1和F2
的图示，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．只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到
同一位置O.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． 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，在实验误差允许的范围内看它们是否相等．
5．在用力拉弹簧测力计时，拉力应沿弹簧测力计的轴线
方向．弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与 纸面平行的同一平面内．要防止弹簧测力计卡壳，防止弹簧 测力计或橡皮条与纸面有摩擦． 6．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． ●实验过程 1．用图钉把白纸钉在方木板上．
答：___________________________.
(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)
答：___________________________.
【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)．
的平行四边形定则的实验仪器进行实验．
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，如图 2－5－2(a)所示．
图 2－5－2
(1)试在图(a)中作出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
7．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验．
●误差分析 1．弹簧测力计本身不够准确造成系统误差． 2．弹簧测力计读数和作图不准造成偶然误差． ●实验改进
本实验在实际操作中，发现很难做到弹簧测力计的拉力方
向在水平面上，致使作图法获得的合力F与用一个弹簧测力 计拉结点在同一位置O时的力F′误差较大，为防止这种情况 的出现，可以在竖直面内进行该实验，这样就较容易控制弹 簧测力计的拉力在同一平面内．当然也可以用专门的验证力
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)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)．
(2)在某次实验中，两个弹簧测力计的拉力 F1、F2 已在 图 2－5－3 中画出，图中的方格的边长表示为 2 N，O 点是 橡皮条的结点， 请用两个直角三角板严格作出合力 F 的图示， 并求出合力的大小为________N.
图 2－5－3
【解析】
(1)A 是出现疏漏，忘记记下此时两细绳套的方向．B 是 操作错误，当只用一只弹簧测力计拉时，应使结点拉到同样 的位置 O，并记下弹簧测力计的读数和细绳的方向． (2)合力 F 的图示如图所示，由图可知 F＝ 142＋22 N ＝10 2 N.
2.
图 2－5－1 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，如图所示，橡皮条的另一端拴上两个绳套． 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，并记录弹簧测力计的读数．注意在使用 弹簧测力计的时候，要使它的弹簧与木板平面平行．
●实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个) 、三角板、刻度尺、图钉、铅笔． ●注意事项 1．使用弹簧测力计前，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 ．再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，如 果两个示数相同方可使用． 2．实验中的两个细绳套不要太短． 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．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．
(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； 正确的选项为 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
在“验证力的平行四边形定则”实验中 (1)其中两个实验步骤分别是： A．在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条 的一端固定在方木板上，另一端拴上两个细绳套，通过细绳 套同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成 角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在 白纸上用铅笔记下O点的位置并读出两个弹簧测力计的示数 F1和F2. B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长 量与两个弹簧测力计拉时相同，读出此时弹簧测力计的示数 F′并记下细绳的方向． 请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中是___；B中是___．
实验
验证平行四边形定则
●实验目的 1．验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则． 2．培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力． ●实验原理 等效思想：使一个力F′的作用效果和两个力F1和F2的作用 效果相同，就是使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O， 即伸长量相同，所以F′为F1和F2的合力，作出力F′的图示， 再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F 、F′在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同．