探究求合力的方法——平行四边形定则
实验探究力的平行四边形定则
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实验:探究力的平行四边形定则一、实验目的1．会使用弹簧测力计．2．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1．等效法：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．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．在水平桌面上平放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸固定在方木板上．2．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，细绳的另一端各系上细绳套．3．用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图所示．4．用铅笔描下O点的位置和两条细绳的方向,读出并记录两个弹簧测力计的示数．5．用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿两条细绳的方向画直线,按一定的标度作出两个力F1和F的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点的平行四边形的对角2线即为合力F。
6．只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O，读出并记录弹簧测力计的示数，记下细绳的方向,按同一标度用刻度尺从O点作出这个力F′的图示．7．比较F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向，看它们在实验误差允许的范围内是否相等．8．改变F1和F2的大小和方向，再做两次实验．五、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，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同,应调整或另换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．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳与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．六、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．【课堂练习】1．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指（）A．弹簧测力计的弹簧被拉长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．使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度2．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远些3.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个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力FE．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________________________________________．。
探究求合力的方法-平行四边形定则
探究求合力的方法——平行四边形定则编制人:周晓伟审核人：高一物理组领导签字---------------【学习目标】1．会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向．2．探究求合力的方法．【学习重难点】掌握力的平行四边形定则【自主学习】1、思考与讨论在图3.4-1中，假如这桶水的重量是200牛，两个孩子合力的大小一定也是200牛。
现在的问题是：如果两个孩子用力的大小分别是F1和F2，F1和F2两个数值相加正好等于200牛吗？⑴思考课本P.62“思考与讨论”，分析这两个力合成是这两个力直接相加吗？2、怎样求合力呢？我们先来看一个演示实验.（用两只弹簧秤成一定角度提起一个重物，分别读一下两只弹簧秤的读数.然后用一只弹簧秤提起这个物体，看这时弹簧秤的读数）学生需要仔细观察读数提问：（1）看一下两只弹簧秤的示数之和是不是等于一只弹簧秤的读数.（2）力的合成并不是简单地相加减.那么它们之间的关系到底是怎样的呢?3、实验过程⑴实验仪器：方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉⑵实验步骤(参照课本P.62图3.4-2)①在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好.②用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的G点（G点的位置应该靠近顶端中点），在橡皮筋的另外一端拴上轻质小圆环，小圆环上拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套.③用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，小圆环到某一位置Ｏ.④用铅笔记下Ｏ的位置和两条细绳的方向，记录：____________________、____________________、____________________。
⑤用铅笔和三角板在白纸上从Ｏ点沿着两绳的方向画直线，按照一定的标度作出两个力Ｆ1和Ｆ2的图示.⑥只用一只弹簧秤，通过细绳把小圆环拉到相同的位置Ｏ点，记录：____________________、____________________，按同一标度作出这个力Ｆ的图示.⑦探究这三个力的大小及方向的关系.4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（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。
人教版高中物理必修1第三章实验：验证力的平行四边形法则实验专题含答案
验证力的平行四边形法则实验专题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、实验题1.在“探究求合力的方法”实验中，选用量程为5 N的弹簧测力计做该实验．下图中F1= F2=3.00 N，甲同学的F1与F2方向的夹角约为60°，乙同学的F1与F2方向的夹角约为90°，丙同学的F1与F2方向的夹角约为120°，其中操作不合适的是（选填“甲”“乙”或“丙”）同学，原因是．2.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验,将橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳及绳套,用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条,将结点拉到O点,如图甲所示。
此时要记录下弹簧测力计a、b的示数、,________________以及O点的位置；图乙中是用一个弹簧测力计拉细绳套时,在白纸上根据实验结果画出的图示。
F 与中,方向一定沿AO方向的是________________；如图丙,使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向,在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变,则在整个过程中关于弹簧测力计a、b的读数变化是_________________。
A.a增大,b减小减小,b增大C.a减小,b先增大后减小减小,b先减小后增大3.在“探究共点力合成的规律”实验中，用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中：必须记录的是______A.橡皮筋固定端的位置B.描下O点位置和两条细绳套的方向C.橡皮筋伸长后的总长度D.两个弹簧秤的读数做实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的示意图，其中O为橡皮筋与细绳的结点，图中的和的合力的理论值是______；和的合力的实际测量值是______。
若两个弹簧秤的读数分为3N、4N，且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角，则______选填“能”或“不能”用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由______。
粤教版必修一第三章研究物体间相互作用3.3
【解析】 合力与两个分力共同作用产生的效果相同， 应 该是橡皮条在同一方向上是否产生相同的形变， 即橡皮条的结 点位置不变．
【答案】 C
【点拨】 合力与分力的等效性体现在两方面： 拉动橡皮 条时，橡皮条发生的形变完全相同(大小和方位)．
关于合力与分力的说法中，不正确的是( ) A．合力的作用效果跟几个分力共同作用产生的效果相同 B．合力与分力同时作用在物体上 C．合力的作用效果可用几个分力来替代 D．求几个力的合力可用平行四边形定则
以上三个步骤中均有错误或疏漏，请指出： (1)中是___________________ (2)中是___________________ (3)中是____________________
【解析】 本题主要考查在验证力的平行四边形定则实验 中的实验步骤，要求理解、记住该实验的操作顺序．根据验证 力的平行四边形定则的操作规程可知，在(1)中是没有记录 F1 和 F2 的方向； 在(2)中应根据 F1 和 F2 的大小和方向作图； 在(3) 中要注意将橡皮筋的结点达到同一位置 O.
“在探究合力与分力的关系”的实验中，其中的 三个实验步骤： (1)在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固 定在木板上， 另一端拴两根细线， 通过细线同时用两个测力计 互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置 O 点， 在白纸上记下 O 点和两测力计的读数 F1 和 F2. (2)在纸上根据 F1 和 F2 的大小， 应用平行四边形定则作图 求出合力 F. (3)只用一只测力计通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与 两测力计拉时相同，记下此时测力计的读数 F 和细绳的方向．
【答案】B
【点拨】 合力对物体作用的效果与分力对物体作用的效果 相同， 因此合力与分力可以等效替代， 但合力与分力不可能同 时作用在物体上．
高中物理人教版必修一课件：3.7 实验：验证力的平行四边形定则
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．作出力 F3 的图示，再根据力的平行四边形定则作出力 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．
(6)用两个弹簧测力计勾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°到 120°之 间为宜．
类型一 实验原理与操作
【典例 1】 (2015·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．
三、注意事项
1．使用弹簧测力计时应注意的问题． (1)弹簧测力计的选取方法 将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉，若两只弹 簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不 同，应另换，直至相同为止．
(2)弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使 用．
(3)使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应 校正零位(无法校正的要记录下零误差)．
第三章 则
一、实验目的
1．练习用作图法求两个力的合力． 2．练习使用弹簧测力计． 3．验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则．
二、实验原理
1．若用一个力 F′或两个力 F1 和 F2 共同作用都能把 橡皮条沿某一方向拉至相同长度，即力 F′与 F1、F2 的共 同作用效果相同，那么 F′为 F1、F2 的合力．
探究求合力的方法——平行四边形定则
探究求合力的方法——平行四边形定则编制人: 审核人：高一物理组领导签字---------------【学习目标】1．会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向．2．探究求合力的方法．【学习重难点】掌握力的平行四边形定则【自主学习】1、思考与讨论在图3.4-1中，假如这桶水的重量是200牛，两个孩子合力的大小一定也是200牛。
现在的问题是：如果两个孩子用力的大小分别是F1和F2，F1和F2两个数值相加正好等于200牛吗？⑴思考课本P.62“思考与讨论”，分析这两个力合成是这两个力直接相加吗？2、怎样求合力呢？我们先来看一个演示实验.（用两只弹簧秤成一定角度提起一个重物，分别读一下两只弹簧秤的读数.然后用一只弹簧秤提起这个物体，看这时弹簧秤的读数）学生需要仔细观察读数提问：（1）看一下两只弹簧秤的示数之和是不是等于一只弹簧秤的读数.（2）力的合成并不是简单地相加减.那么它们之间的关系到底是怎样的呢?3、实验过程⑴实验仪器：方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉⑵实验步骤(参照课本P.62图3.4-2)①在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好.②用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的G点（G点的位置应该靠近顶端中点），在橡皮筋的另外一端拴上轻质小圆环，小圆环上拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套.③用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，小圆环到某一位置Ｏ.④用铅笔记下Ｏ的位置和两条细绳的方向，记录：____________________、____________________、____________________。
⑤用铅笔和三角板在白纸上从Ｏ点沿着两绳的方向画直线，按照一定的标度作出两个力Ｆ1和Ｆ2的图示.⑥只用一只弹簧秤，通过细绳把小圆环拉到相同的位置Ｏ点，记录：____________________、____________________，按同一标度作出这个力Ｆ的图示.⑦探究这三个力的大小及方向的关系.4平行四边形定则：__________________________________________________________________________________________________________________。
高中物理必修1第三章 实验：探究求合力的方法
实验：探究求合力的方法[学科素养与目标要求]科学探究：1.验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则.2.进一步练习使用作图法求两个共点力的合力．一、实验仪器方木板、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(若干)、铅笔．二、实验原理1．合力F′的确定：一个力F′的作用效果与两个共点力F1与F2共同作用的效果都是把橡皮条拉伸到某点，则F′为F1和F2的合力．2．合力理论值F的确定：根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示，求出合力的理论值F.3．平行四边形定则的验证：在实验误差允许的范围内，比较F′和F是否大小相等、方向相同．三、实验步骤1．在方木板上用图钉固定一张白纸，如图1甲所示，用图钉把橡皮条的一端固定在木板上A 点，在橡皮条的另一端拴上两个细绳套．图12．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将结点拉到某位置O，用铅笔描下结点O的位置和细绳的方向，并记录两弹簧测力计的读数．3．用一个弹簧测力计拉橡皮条，将结点拉到同一位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向．4．如图乙所示，按适当的比例作出用两个弹簧测力计拉时的拉力F1和F2的图示以及用一个弹簧测力计拉时的拉力F′的图示，利用刻度尺和三角板，以F1、F2为邻边画出平行四边形，并画出对角线F.5．比较F与F′的大小和方向，看它们在实验误差允许范围内是否相同，从而验证平行四边形定则．四、注意事项1．结点(1)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点必须保持位置不变．2．拉力(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向；(2)应使橡皮条、弹簧测力计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．五、误差分析1．弹簧测力计使用前没调零会造成误差．2．实验时，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成误差．3．两次测量拉力时，橡皮条的结点没有拉到同一点会造成偶然误差．4．两个分力的夹角太小或太大以及F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，都会造成偶然误差.一、实验原理及操作例1(2019·济南一中期中)在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置O；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，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．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意两个弹簧测力计的读数相等E．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到位置O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2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图．图2①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向是________．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．建立物理模型法答案(1)CE(2)①F′②B二、实验数据处理例2(2017·全国卷Ⅲ) 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3(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．(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.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点．此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2 N和F2＝5.6 N.(ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O点为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；图3(ⅱ)F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________．若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则．答案(1)4.0(2)(ⅰ)见解析图(ⅱ)4.00.05解析(1)由图(b)可知，F的大小为4.0 N.(2)(ⅰ)F1长度为21 mm，F2长度为28 mm，画出力F1、F2的图示，如图所示．(ⅱ)用刻度尺量出F合的线段长约为20 mm，所以F合大小为4.0 N，量出合力箭头处到y轴的距离和所作合力在y轴投影的长度，则F合与拉力F的夹角的正切值为0.05.三、实验创新例3有同学利用如图4所示的装置来探究求合力的方法：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F T OA、F T OB和F T OC，回答下列问题：图4(1)(多选)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三段绳子的方向和钩码个数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5中________(选填“甲”或“乙”)是正确的．图5答案(1)BCD(2)A(3)甲解析(1)对O点受力分析如图所示，OA、OB、OC分别表示F T OA、F T OB、F T OC的大小，由于结点在三个共点力的作用下处于平衡状态，所以F T OA、F T OB的合力大小等于F T OC，且|F T OA －F T OB|<F T OC<F T OA＋F T OB，故B、C、D能完成实验．(2)为探究求合力的方法，必须作受力图，所以先明确受力点，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示．因此应从力的三要素角度出发，要标记结点O的位置并记录钩码的个数和OA、OB、OC三段绳子的方向，故A正确，B、C、D错误．(3)以O点为研究对象，F3的实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的合力的理论值与实际值有一定偏差，故题图甲符合实际，题图乙不符合实际．1．在做“探究求合力的方法”的实验中，以下说法中正确的是()A．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，两细绳之间的夹角必须为90°，以便求出合力的大小B．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，结点的位置必须与用一只弹簧测力计拉时结点的位置重合C．若用两只弹簧测力计拉时合力F的图示与用一只弹簧测力计拉时拉力F′的图示不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D．同一实验过程中，结点O的位置允许变动答案 B解析两只弹簧测力计拉橡皮条时，细绳之间的夹角是任意的，不需要计算，可以用弹簧测力计和量角器测量力的大小和方向，A错误；前后两次结点的位置相同，力的作用效果才相同，B正确，D错误；由于测量和作图存在误差，F′和F不一定完全重合，实验可以证明，在误差允许的范围内，平行四边形定则总是成立的，C错误．2.(2019·华中师大一附中期中)在“探究共点力合成的规律”的实验中，某同学的实验情况如图6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，OB 绳的拉力为F1，OC绳的拉力为F2，则下列说法中正确的是()图6A．若每次都把结点O拉至同一位置，且保持F1的方向不变，增大F1，则F2一定减小B．若每次都把结点O拉至同一位置，且保持F1的方向不变，增大F1，则F2一定增大C．在实验中，应使拉力沿弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧测力计和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内D．实验中需要使用量角器测量两个分力之间的夹角答案 C解析根据平行四边形定则可知，若开始时F2与F1夹角为锐角，则每次都把结点O拉至同一位置，且保持F1的方向不变，增大F1，则F2先减小后增大，选项A、B错误；在实验中，应使拉力沿弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧测力计和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内，选项C正确；实验中不需要使用量角器测量两个分力之间的夹角，选项D错误．3．(2019·泰安一中期中)在“探究求合力的方法”的实验中，某同学的实验情况如图7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．图7(1)图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为________N.(2)图乙中一定沿着AO方向的力是________(选填“F”或“F′”)．(3)关于本实验，下列说法正确的是________．A．两细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行C．两次拉伸橡皮筋，只要使橡皮筋伸长到相同长度即可D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些答案(1)3.70(2)F′(3)BD解析(1)由题图甲知1 N之间有10小格，一个小格代表0.1 N，所以弹簧测力计的示数为3.70 N；(2)F是通过作图的方法得到的合力的理论值，而F′是通过一个弹簧测力计沿AO方向拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到同一点，即使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计的拉力效果相同时，测量出的合力，故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在，F和F′方向并不重合；(3)通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋时，并不要求两细绳必须等长，故A错误；测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，故B正确；本实验采用“等效法”，为了使两次拉伸橡皮筋的效果相同，要求两次拉橡皮筋时必须将其结点拉至同一个位置，即沿同一个方向拉伸相同的长度，故C错误；弹簧测力计标记同一细绳方向的两点适当远些，作图时产生的角度误差会减小，故D正确．4．某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，所用器材有：方木板一块、白纸、量程为0～5 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．使用弹簧测力计时，施力方向应沿弹簧测力计轴线；读数时视线正对弹簧测力计刻度D. 用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个弹簧测力计时的拉力(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________．答案(1)BC(2)B5．某同学用如图8所示的实验装置来探究求合力的方法．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点的位置和细线方向．图8(1)图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________．A．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．答案(1)3.6(2)D(3)①改变弹簧测力计B拉力的方向和大小；②减小重物M的质量；③将A更换成量程较大的弹簧测力计(任选其二)．解析(1)由题图可知弹簧测力计分度值为0.2 N，故其示数为3.6 N；(2)因为只要O点受力平衡，三个力的合力为零即可，没有必要每次实验都要使O点静止在同一位置，故选D；(3)减小重物M的质量，以及将A更换成量程较大的弹簧测力计或改变弹簧测力计B拉力的方向和大小，都可使弹簧测力计A的读数减小．。
实验探究求合力的方法
7、变化两个分力旳大小和方向，反复 上述试验，看看是否与第一次得出旳成果 一致。
注意事项
1．不要直接以橡皮条端点为结点，可 拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结 点，应使结点小些，以便精确地统计结点O 旳位置。
择合适旳标度，作出力F与F1和F2旳图示，然
后寻找合力与分力旳关系。
【试验器材】
方木板、白纸，弹簧测力计即弹簧秤 (两只)、三角板、刻度尺、图钉(几种)、橡皮 条、细绳套(两个)。
【试验环节】 1．用图钉把白纸钉在水平桌面旳方木板 上。 2．用图钉把橡皮条旳一端固定在A点，橡 皮条旳另一端拴上两个细绳套。
C．在用弹簧测力计拉橡皮条时，外壳不要与 纸面摩擦
D．在用弹簧测力计拉橡皮条时，要使弹簧测 力计旳弹簧与木板平面平行
E．在用弹簧测力计拉橡皮条时，细绳和弹簧 测力计旳轴线应在一条直线上
试验 探究求合力旳措施
【试验目旳】
1.会用弹簧测力计和细线测出力旳大小和 方向.
2.探究利用平行四边形定则求合力旳措施.
【试验原理】
用1把弹簧秤与用2把弹簧秤分别将橡皮条 旳结点拉伸到同一点O，记下1把弹簧秤拉时力 旳方向和大小F， 两把弹簧秤拉时旳力F1、F2 旳方向和大小。两次拉旳效果都是把橡皮条拉 伸到某点，所以F可看成是F1和F2旳合力。选
3．两次测量拉力时，橡皮条旳结点O没 有拉到同一点会造成偶尔误差．
4．读数时眼睛一定要正视，要按有效数 字正确读数和统计，两力旳对边一定要平 行，不然会造成误差．
5．在应用平行四边形定则作图时，F1、 F2及合力F作图不精确．
试验改善
本试验用一种弹簧测力计也能够完毕试 验，详细操作如下：
高中物理实验(4)探究求合力的方法 (共9张PPT)
考点1
考点2
考点2实验数据处理与误差分析 (1)数据处理——作图法 在探究求合力的方法实验中,由作图法得到的合力F与实际测量得到的合 力F'不可能完全重合,只要在误差范围内可以 认为合力F与合力F'重合,即可验证平行四边形定则, 如图所示。 (2)误差分析 ①用两个弹簧测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计不在同一 个平面内,这样得到的两个弹簧测力计的水平分力的实际合力比由作图法 得到的合力要小。 ②结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准,
考பைடு நூலகம்1
考点2
典例2某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,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。
(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
考点1
考点2
(3)实验中可减小误差的措施不包括( ) 关闭 两个分力F1、 F (1)A. 从图中可以看出 F 是 F1和F2的合力,是一个理想的值,F'是用弹簧秤测出的合力, 2的大小要适量大些 B.两个分力 F1、F2间夹角要尽量大些 是实际值 ,所以图乙中方向一定沿 AO方向的是F'。 拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行 (2)C. 实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同 ,所以实验采用了等效替代的方法,故B项 正确。综上所述 ,本题正确答案为 B。 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
实验(4):探究求合力的方法
一、实验原理图
二、基本实验要求 1.实验目的 (1)探究合力与两个分力之间的关系。 (2)能用作图法验证互成角度的两个力合成时遵守平行四边形定则。
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′”）。
第二节力的合成与分解、探究力的合成平行四边形定则(附答案)
§2．2 力的合成与分解、探究力的合成平行四边形定则内容要求说明力的合成和分解力的平行四边形定则（实验、探究）Ⅱ力的合成和分解的计算，只限于用作图法或直角三角形知识解决一、合力与分力若一个力的作用效果与另外几个力共同作用的效果相同，那么，这个力就叫做那另外几个力的合力，另外几个力叫做这个力的分力．二、力的合成与分解1．求几个力的合力叫做力的合成，求一个力的分力叫做力的分解．力的分解是力的合成的逆运算．2．力的合成与分解都遵循平行四边形定则．3．二力（F1、F2)合成的合力(F)的取值范围为：｜F1－F2｜≤F≤（F1＋F2）.在两个分力大小一定的情况下，随着两分力夹角的增大，合力逐渐减小．当两分力夹角为零时，合力最大：F max=F1+F2；当两分力夹角为180°，合力最小：F min=｜F1-F2｜．三、力的分解的方法把一个已知力分解为两个互成角度的分力，如果没有条件限制，可以分解为无数对分力．力的分解能得到惟一解的条件是：已知两个分力的方向（且不在同一直线上）或已知其中一个分力的大小和方向．1．根据力的实际作用效果进行分解．把一个力根据其效果分解的基本方法是：①先根据力的实际作用效果确定两个分力的方向；②再根据两个分力的方向作出力的平行四边形；③解三角形，计算出分力的大小和方向．2．正交分解法．所谓正交分解法，就是把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去．然后分别求这两个方向上的力的代数和，再根据平衡条件或牛顿定律进行列式求解．正交分解法是一种特殊的处理问题的方法，它的本质还是等效替代．这种方法的突出优点是把复杂的力的矢量运算转化为互相垂直方向上的简单的代数运算．特别适用于多力（三个或三个以上的共点力）作用下的物体的平衡或加速问题．因此，对此方法应注意重点掌握．四、几点说明1．平行四边形定则是整个中学物理矢量运算的基本定则，物理学中的其他矢量如位移、速度、加速度、电场强度、磁感强度等矢量合成与分解亦遵从平行四边形定则．2．一条直线上的矢量合成的运算：先规定正方向，将和正方向一致的矢量记作正，相反的矢量记作负，再直接加减．对未知矢量，可先假设其方向沿规定的正方向，若求解结果为正，表示其方向与规定的正方向一致，求解结果为负，负号则表示其方向与规定的正方向相反．五、探究力合成的平行四边形法则1．利用弹簧秤、橡皮条、细绳套、木板等器材探究力的合成的平行四边形定则的实验方法：a.先用两个力作用在物体的同一点上，使它产生一定的效果，如把橡皮筋一端固定，拉另一端到某一点O；b.再用一个力作用于同一点上，让它产生与第一次两个力共同作用相同的效果，即也把橡皮筋拉到点O．c.记下各个力的大小、方向、画出各个力的图示．d.探究合力F与分力F1、F2的关系2．误差分析：本实验误差的主要来源除弹簧秤本身的误差外，还有读数误差、作图误差，因此在使用弹簧秤前应注意将指针调零，使用时要使它与木板平行，读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录；两个分力F1和F2间的夹角不宜太大或太小，在画力的合成图示时，要恰当选定标度．【典型精析】【例1】如图所示，轻质三角支架水平横杆的B 端与竖直墙面光滑铰接，用此支架悬挂重物，已知AB 杆所受的最大压力为2000N ，AC 细绳所受的最大拉力为1000N ，α 角为30o ．为了不使支架损坏，则所悬的重物应当满足什么要求？变式训练：如图所示，轻杆BC 的C 点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B 点通过水平细绳AB 使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B 点悬挂一个定滑轮（不计重力），某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m =30kg ，人的质量M =50kg ，g 取10 m/s 2．试求：（1）此时地面对人的支持力； （2）轻杆BC 和绳AB 所受的力．【例2】如图所示的为曲柄压榨机结构示意图,A 处作用一水平力F ,OB 是竖直线.不计杆、活塞重力和杆转动摩擦,两杆AO 与AB 的长度相同,当OB 的尺寸为200,A 到OB 的距离为10时,求货物M 在此时所受的压力．【例3】两人在两岸用绳拉小船在河流中行驶，如图所示,已知甲的拉力是200 N ，拉力方向与航向夹角为60°，且甲、乙两绳在同一水平面内,若要使小船受到的合力沿航行方向，在河流正中间沿直线行驶，则： （1）若乙的拉力大小为2003N ，乙用力的方向与航行方向的夹角θ应为多大?小船受到两拉力的合力为多大?（2）乙在什么方向时用力最小？此时小船所受两拉力的合力多大?A B C Om M 30°(例2图)FF 乙 v (例3图)【例4】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—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以上说法中正确的有(填入相应的字母)．（2）某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力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，请你根据作图法，得出下列关系正确的有．A. F1=4 NB.F=12 NC.θ1=45°D.θ1＜θ2【自我检测】1．一个物体受到了同一个平面的三个共点力，这三个力的合力可能为零的是() A．5 N，10 N，15 N B．10 N，10 N，10 NC．10 N，15 N，35 N D．2 N，10 N，8 N2．作用在同一物体上的两个共点力F1、F2，F1>F2且F1、F2在同一条直线上，其合力为F，下列判断正确的是()A．F1、F2同时增大一倍，F也一定增大一倍B．F1、F2同时增大10 N，F也一定增大10 NC．F1增大10 N、F2减小10 N，F一定不改变D．在F1、F2中，若其中的一个力增大，F可能减小3．在探究“力合成的平行四边形法则”的实验中，其中的三个实验步骤是：（a）在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两弹簧互成角度地拉橡皮条，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和F2．（b）在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F．（c）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与两个弹簧秤拉时相同，记下此时弹簧秤的读数F'和细绳的方向．以上三个步骤中均有错误或疏漏，指出错在哪里？在（a）中是__________________________．在（b）中是__________________________．在（c）中是__________________________．【课后练习】1．城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂．如图为这类结构的一种简化模型．图中硬杆OB 可绕通过B 点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略．如果悬挂物的重量为200N ，∠AOB =30°，硬杆OB 处于水平，钢索OA 对O 点的拉力为T 和杆OB 对O 点的支持为F ，则（ ） A ．T =200N B ．T =2003NC ．F =2003ND ．F =200N2．如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置．某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态．设吊床两端系绳中的拉力为F 1、吊床对该人的作用力为F 2，则A ．坐着比躺着时F 1大B ．躺着比坐着时F 1大C ．坐着比躺着时F 2大D ．躺着比坐着时F 2大3．如图所示，物体静止于光滑水平面M 上，力F 作用于物体O 点，现要使物体沿着OO ′方向做加速运动（F 和OO ′都在M 水平面内）.那么，必须同时再加一个力F ′，这个力的最小值是（ ） A ．Fcos θ B ．Fsin θ C ．Ftan θ D ．Fcot θ4．用绳AC 和BC 吊起一重物处于静止状态,如图所示.若AC 能承受的最大拉力为150 N ，BC 能承受的最大拉力为105 N ，那么,下列正确的说法是 0(sin 370.6,cos370.8)== ( ) A ．当重物的重力为150 N 时，AC 、BC 都不断，AC 拉力比BC 拉力大 B ．当重物的重力为150 N 时，AC 、BC 都不断，AC 拉力比BC 拉力小 C ．当重物的重力为176 N 时，最终AC 不断，BC 断 D ．当重物的重力为176 N 时，最终AC 、BC 都会断5．如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A ， A 的左端紧靠竖直墙，A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ，整个装置处于静止状态，若把A 向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（ ） A ．球B 对墙的压力增大 B ．球B 对墙的压力减小C ．物体A 与球B 之间的作用力减小D ．物体A 对地面的压力增大6．在利用弹簧秤、橡皮条、细绳套、木板等器材探究力的合成的平行四边形定则实验中，下列说法中正(第4题图)（第5题图）ABO30°(第1题图)确的是( )A ．分别用两只弹簧秤和用一只弹簧秤拉橡皮筋时，结点必须拉到同一点B ．实验过程中，弹簧的轴线必须与纸面平行C ．弹簧秤不能超过木板的边界D ．作力的平行四边形时，不同拉力的标度应该相同7．在“探究力的合成的平行四边形定则”的实验中，使b 弹簧测力计按图所示的位置开始沿顺时针方向缓慢转动，在这一过程中保持O 点位置不变和a 弹簧测力计的拉伸方向不变，则在整个转动过程中关于a 、b 弹簧测力计的读数变化情况是 ( ) A. a 增大，b 减小 B. a 减小，b 减小C. a 减小，b 先增大后减小D. a 减小，b 先减小后增大8．如图所示，是一表面光滑、所受重力可不计的劈尖(AC=BC ,∠ACB =θ)插在缝间，并施以竖直向下的力F ，若劈对左、右接触点的压力大小分别是F 1、F 2，则( )A ．12sin2F F θ=B ．12sin2F F θ=⋅C ．22sin2F F θ=D ．22sin2F F θ=⋅9．如图所示，一根轻绳上端固定在O 点，下端拴一个重为G 的钢球，球处于静止状态．现对球施加一个方向向右的外力F ，使球缓慢偏移，如果外力F 方向始终水平，最大值为2G ，试求轻绳张力T 的大小取值范围．10．如图所示，楔形物倾角为θ=30°，放在水平地面上，轻质硬杆下端带有滑轮，上端顶有1000N 的物体，则当作用于楔形物上的水平推力多大时，才能将重物顶起？并讨论此装置能省力的条件．（不计竖直槽与硬杆之间的摩擦及滑轮与楔形物间的摩擦）(第8题图)（第9题图）§2．2 力的合成与分解、探究力的合成平行四边形定则【典型精析】【例1】若F AB 达到最大值2000N ，则F AC =F AB /cos30°=334000 ＞1000N.故要保证支架不损坏，应使F AC ≤1000N,故 max 2sin 30500oG F N ≤=变式训练：（1）F N =Mg-mg =200N（2）T BO =2mg =600NN,320030==οtan T F BO ABN 34002==AB BC F F【例2】力F 的作用效果是对AB 、AO 两杆产生沿杆方向的压力F 1、F 2，如图甲所示，而F 1的作用效果是对M 产生水平推力F ′和竖直向下的压力F N ，如图乙所示．由图可得tan α=10100=10，F 1=F 2=2cos F α，而F N =F 1sin α，则F N =tan 2F α=5F ．【例3】（1）取船航向为x 轴,与船航向垂直为y 轴建立坐标系.如图所示，将F甲、F 乙沿两坐标轴正交分解，有F 甲x =F 甲cos 60°=200×21N=100 N ，F 甲y =F 甲sin 60°=200×32N=1003 N ，F 乙x =F 乙co s θ，F 乙y =F 乙sin θ．要使小船受到的合力沿航行方向，则必须满足F 乙y =F 甲y =1003 N ，即F 乙sin θ=1003N ，θ=30°； F 乙x =F 乙cos θ=300 N ，小船所受甲乙的合力F 合=F 甲x +F 乙x =(100+300）N=400 N ． （2）当θ=90°时，F 乙有最小值F min =1003N ，方向为垂直于船的航向，此时两拉力的合力为F ′合=F 甲x =100 N ． 【例4】（1）CE (2)BC【自我检测】1．ABD 2．AD3． (1) （a ）漏记了两细线的方向 （b ）必须依据两力的大小和方向才能作图 （c ）必须将橡皮条拉到原来的O 点【课后练习】1．C 2．A 3．B （为使物体在水平面内沿着OO ′做加速运动，则F 与F ′的合力方向应沿着OO ′，为使F ′最小，F ′应与OO ′垂直，如图所示，故F ′的最小值为F ′=Fsin θ，B 选项正确．） 4．AD 5．BC 6．ABD 7． D 8． AC9．当水平拉力F=0时轻绳处于竖直位置，绳子张力最小G T =1F AB(例2答图)(例3答图)当水平拉力F=2G 时，绳子张力最大G G G T 5)2(222=+= 因此轻绳的张力范围是G T G 5≤≤10． Gtan θ；θ<45°（先对硬质杆及下面滑轮进行受力分析，受上端物体的压力，大小等于物体的重力G ，斜面的支持力N=G/cosθ，及槽水平向右的作用力F=Gtanθ．再对楔形物进行受力分析，易知所求推力的大小和竖直槽水平向右的作用力F 相等，且θ越小越省力．）。
21-22版：实验：探究求合力的方法（创新设计）
实验：探究求合力的方法一、实验目的1.验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。
2.进一步练习用作图法求两个共点力的合力。
二、实验仪器方木板、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(若干)、铅笔。
三、实验原理1.合力F′的确定：一个力F′的作用效果与两个共点力F1与F2共同作用的效果都是把橡皮条拉伸到某点，则F′为F1和F2的合力。
2.合力理论值F的确定：根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示。
3.平行四边形定则的验证：在实验误差允许的范围内，比较F′和F是否大小相等、方向相同。
四、实验步骤1.仪器的安装(1)钉白纸：用图钉把一张白纸钉在方木板上，将方木板放在水平桌面上。
(2)拴绳套：用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳套。
2.操作与记录(1)两力拉：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所示)。
用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数。
图1(2)一力拉：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和细绳套的方向。
3.作图对比(1)理论值：在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉橡皮条时拉力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(如图2所示)。
图2(2)测量值：按同样的比例用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉橡皮条时拉力F′的图示。
(3)相比较：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重合。
4.重复改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F′在实验误差允许的范围内是否相等。
五、注意事项1.正确使用弹簧测力计(1)测量前应首先检查弹簧测力计的零点是否准确，注意使用中不要超过其弹性限度。
(2)实验时，弹簧测力计必须保持与木板平行，且拉力应沿轴线方向。
专题58 验证平行四边形定则实验(解析版)
2015—2020年六年高考物理分类解析专题58、验证平行四边形定则实验（1）（2018年11月浙江选考物理）在“探究求合力的方法”的实验中，下列操作正确的是（）（多选）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【参考答案】（1）AD【解题思路】（1）在“探究求合力的方法实验”操作中，在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行，选项A 操作正确；每次拉橡皮筋时，需要将橡皮筋拉到同一点，选项B操作错误；不需要橡皮筋与两细绳套夹角的平分线在同一直线上，选项C操作错误；描点确定拉力方向时，两点之间距离应尽可能大一些，可以减小拉力方向的误差，选项D正确。
2.（2018高考天津理综）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_____。
【参考答案】BC B【名师解析】①为了使实验结果更具有普遍性，在实验过程中不应让橡皮条的拉力方向具有特殊的角度或位置，选项A 错误；只有每一次实验时用一个力和用两个力拉橡皮条时的效果相同即可，即O 点的位置相同，不需要每次实验的O 点位置都相同，选项B 正确；使用测力计时，施力方向应该沿测力计的轴线，读数时，视线应该正对弹簧测力计的刻度，选项C 正确；由于两个力的合力可以大于任意一个分力，也可以等于一个分力，还可以小于任意一个分力，所以用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力可以大于或等于只用一个测力计时的拉力，选项D 错误。
高考物理专题：力的平行四边形定则
一、实验目的(1)练习用作图法求两个力的合力。
(2)验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则。
二、实验原理(1)若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉至相同长度，即力F′与F1、F2的共同作用效果相同，那么F′为F1、F2的合力。
(2)用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的大小，并记下它们的方向，作出F′和F1、F2的图示，以F1、F2的图示为邻边作平行四边形，其对角线即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F。
(3)比较F′与F，若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等，则可以证明平行四边形定则的正确性。
三、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干)。
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。
(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，如图1所示，记录两弹簧测力计的读数（表示力的大小），用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向（表示力的方向）。
(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线，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。
(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。
五、误差分析1．误差来源除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。
2．减小误差的办法(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录。
探究合力与分力的关系实验--平行四边形定则实验
探究合力与分力的关系——力的平行四边形定则实验目的： 1、探究合力与分力的关系－力的平行四边形定则2、会用弹簧秤和细线测出力的大小和方向实验原理：1、 使一个力F '的作用效果和两个力F 1、F 2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，力F '就是这两个力F 1和F 2的合力。
2、 作出力F '的图示，再根据平行四边形定则作出力F 1和F 2的合力F 的图示，比较F 和F '的大小和方向是否相同。
实验器材：_____________________________________________________________________ ____________________________________。
实验步骤：（1）在桌上平放方木板，用图钉把白纸钉在方木板上。
（2）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根细绳套。
（3）用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O 。
（在使用弹簧秤的时候，要注意使弹簧秤与木板平面平行。
）（4）用铅笔记下O 点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数。
（5）用铅笔和刻度尺在白纸上从O 点沿着两条细绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力F 1和F 2的图示，以两个力为邻边做平行四边形，对角线即为理论上的合力F ，量出它的大小。
（6）只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O ，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F ′的图示。
（7）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，看它们是否相等。
实验结论 。
讨论与交流：1、由作图法得到的F 和实际测量得到的F ′有可能完全符合吗，为什么？2、本实验误差的主要来源是什么——弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。
又应该如何减少实验误差？减小误差的方法：1．测力计使用前要校准零点。
高一物理平行四边形定则求合力
题目：高一物理平行四边形定则求合力一、引言在物理学中，合力是指多个力的合成，通过合力可以得出物体在空间中的受力情况。
平行四边形定则是求解合力的常用方法之一。
本文将介绍高一物理中平行四边形定则求合力的基本原理及应用方法。
二、平行四边形定则的原理1. 平行四边形定则是指，如果两个力可以用一个平行四边形的两条相邻边表示出来，那么这两个力相等且方向相反。
2. 根据平行四边形的性质，两个力的合力可以通过平行四边形的对角线求得。
3. 合力的大小可以用两个力的大小及夹角来表示，通过余弦定理可以求得。
三、平行四边形定则的具体应用1. 求解平行的力当两个力的方向相同或者相反时，可以直接将两个力的大小相加或者相减即可得到合力的大小。
2. 求解不平行的力如果两个力的方向不相同，可以使用平行四边形法则，先将两个力通过平行四边形的两条相邻边表示出来，然后通过平行四边形的对角线求得合力的大小和方向。
3. 通过余弦定理求解合力当两个力的夹角已知时，可以通过余弦定理求解合力的大小和方向，公式为F=R^2 + r^2 - 2Rrcos(θ)。
四、实例演练假设一个物体受到两个不平行的力，分别为F1=10N，F2=15N，夹角为60度。
则根据余弦定理可得：F=R^2 + r^2 - 2Rrcos(θ) = (10)^2 + (15)^2 - 2*10*15*cos(60°)= 100 + 225 - 300*0.5 = 325 - 150 = 175N合力的方向为与夹角方向相同。
合力的大小为175N，方向为60度。
五、注意事项1. 在使用平行四边形定则求解合力时，需要注意力的方向和大小，并且要正确使用夹角的角度。
2. 在实际问题中，可能会存在更复杂的受力情况，需要根据具体情况选择合适的方法求解合力。
六、总结平行四边形定则是求解合力的有效方法之一，通过平行四边形的性质和余弦定理，可以快速准确地求解合力的大小和方向。
在高一物理中，掌握平行四边形定则可以帮助学生更好地理解受力分析和力的合成。
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探究求合力的方法——平行四边形定则
编制人: 审核人：高一物理组领导签字---------------
【学习目标】
1．会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向．
2．探究求合力的方法．
【学习重难点】
掌握力的平行四边形定则
【自主学习】
1、思考与讨论
在图3.4-1中，假如这桶水的重量是200牛，两个孩子合力的大小一定也是200
牛。
现在的问题是：如果两个孩子用力的大小分别是F
1和F
2，
F
1
和F
2
两个数值相
加正好等于200牛吗？
⑴思考课本P.62“思考与讨论”，分析这两个力合成是这两个力直接相加吗？
2、怎样求合力呢？我们先来看一个演示实验.（用两只弹簧秤成一定角度提起一个重物，分别读一下两只弹簧秤的读数.然后用一只弹簧秤提起这个物体，看这时弹簧秤的读数）学生需要仔细观察读数
提问：（1）看一下两只弹簧秤的示数之和是不是等于一只弹簧秤的读数.
（2）力的合成并不是简单地相加减.那么它们之间的关系到底是怎样的呢?
3、实验过程
⑴实验仪器：方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉
⑵实验步骤(参照课本P.62图3.4-2)
①在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好.
②用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的G点（G点的位置应该靠近顶端中点），在橡皮筋的另外一端拴上轻质小圆环，小圆环上拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套.
③用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，小圆环到某一位置Ｏ.
④用铅笔记下Ｏ的位置和两条细绳的方
向，记录：____________________、
____________________、
____________________。
⑤用铅笔和三角板在白纸上从Ｏ点沿着
两绳的方向画直线，按照一定的标度作出两个
力Ｆ1和Ｆ2的图示.
⑥只用一只弹簧秤，通过细绳把小圆环拉
到相同的位置Ｏ点，记录：
____________________、
____________________，按同一标度作出这个
力Ｆ的图示.
⑦探究这三个力的大小及方向的关系.
4平行四边形定则：_________________________________________________________
_________________________________________________________。
平行四边形定则是矢量运算的普遍法则。
5（1）该实验依据的原理是什么？力的作用效果有几种？该实验利用了力的哪种作用效果？为什么不利用其它作用效果？
（2）做出F 1、F 2和F 的力的图示，F 是不是F 1、F 2之和？三个力满足什么关系？
⑶这个实验中一个力与两个力等效的标志是什么？这体现着力的什么特性？
（4）合力与分力处于平行四边形的什么位置？平行四边形有两条对角线，合力在哪一条上？你能用语言描述合力与分力的关系吗？
⑶注意事项
:①同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是:将两只弹簧秤钩好后对拉，若两只弹簧秤在拉的过程中，读数相同，则可选，若不同，应另换，直至相同为止，使用时弹簧秤与板面平行.
②在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差.
③画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外.要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力.
④在同一次实验中，小圆环O 位置一定要相同.
⑤由作图法得到的F 和实际测量得到的F ′，不可能完全符合，但在误差允许范围内可认为F 和F ′符合.
6、典型例题
例题一：在互成角度的两个力的合成实验中，某同学根
据实验数据画出了下图，则其中由实验操作测得的数据
有（ ）
A ．F 1
B ．F 2
C ．F
D ．F ′
例题二：橡皮筋的一端固定在A 点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N 、最小刻度为0.1N 的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。
当橡皮筋的活动端拉到O 点时，两根细绳相互垂直，如图所示。
这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
⑴由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 N 和 N 。
（只须读到0.1N ）
⑵在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
3
4 O
例题三(2010·宁波检测)“探究求合力的方法”的实验如图实－3－3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．图实－3－3乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图．
（1)图乙中的__________是力F1和F2的合力的理论值；
________是力F1和F2的合力的实际测量值．
(2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是
否会发生变化？答：________.(选填“变”或“不变”)
(3)本实验采用的科学方法是()
A．理想实验法B．等效替代C．控制变量法D．建立物理模型法【随堂练习】1．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(如右图所示)．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
其中正确的是()
2．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
3．下图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．
(1)下列说法中正确的是________．
A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化
B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下
C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°
(2)弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为________N.
4、做“验证力的平行四边形定则”的实验，
在水平放置的木板上铺一张白纸，把橡
皮条的一端固定在木板的A点，橡皮条
的另一端拴上两细绳套，如图实－2－6
所示，两个弹簧测力计分别钩住细绳套，图实－2－6
互成角度拉橡皮条使之伸长，到达某一位置O时需记下________、______，描下________，再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条拉长，使结点到
达位置________，再记下________．
5、如图实－2－7所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的
实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′
表示F1和F2的等效力，则可以判断________(填“甲”或“乙”)同学的
实验结果是符合事实的．
图实－2－7
以下无正文
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For personal use only in study and research; not for commercial use.
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