1 / 6 试验三验证力的平行四边形定那么
第一关：根底关展望高考
基 础 知 识
〔一〕试验目的
验证互成角度的两个共点力的平行四边形定那么.
〔二〕试验原理
结点受三个共点力作用处于平衡状态，那么F1与F2之合力必与橡皮条拉力平衡，改用一个拉力F′使结点仍到O点，那么F′必与F1和F2的合力等效，以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F，比较F′与F的大小和方向，验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定那么.
〔三〕试验器材
方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉假设干、细芯铅笔.
〔四〕试验步骤
①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上.
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用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图标记，记录两弹簧秤的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向.
④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秤的读数F1和F2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只用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置O，登记弹簧秤的读数F′和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示.
⑥比较一下，力F′与用平行四边形定那么求出的合力F的大小和方向.
⑦转变两个力F1与F2的大小和夹角，重复试验两次.
〔五〕留意事项
1.试验时，弹簧秤必需保持与木板平行，且拉力应沿轴线方向，以减小试验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否精确 ,留意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针,拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦.
2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差. 2 / 6 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图.
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
一、基本原理与操作
原理装置图 操作要领
互成角度的两个力与一个力产生相同的效果 (1)等效：同一次实验中橡皮条拉长后的结点O位置必须保持不变
(2)拉力：沿弹簧测力计轴线方向拉，橡皮条、弹簧测力计和细绳套与纸面平行；两分力F1、F2的夹角不要太大或太小
(3)记录：记下每次各力的大小和方向
(4)作图：选定比例要相同，严格按力的图示要求作平行四边形求合力
二、数据处理
(1)画出F1、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。
(2)画出拉力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。
注意事项
操作不忘“三”“二”“一”
(1)用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点O的位置)。
(2)用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧测力计示数和细绳方向)。
(3)“一注意”(结点O的位置必须在同一位置)等。
误差来源 (1)弹簧测力计本身的误差；
(2)读数误差、作图误差等。
热点一 教材原型实验
命题角度 对实验方法及实验步骤的考查
【例1】 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图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图。
图1
(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；
第85练 验证力的平行四边形定则
基础过关
一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．在做“互成角度的两个力”合成实验时，以下说法中错误的有（ ）
A．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，应使两细绳套之间的夹角为90°，以便算出合力的大小
B．若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出时结点的位置重合
C．若用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与同一只弹簧测力计拉时拉力的图示F′不完全重合，说明“力的合成”的平行四边形定则不一定普遍成立
D．若F1和F2方向不变，而大小各增加1N，则合力F的方向不变，大小也增加1N
2．下面措施中，哪些是有利于减小实验误差，提高实验精度（ ）
A．橡皮条弹性要好，拉力要适当大些
B．两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些
C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近木板，并且平行于木板
D．拉橡皮条的细绳要细且长，描出细绳拉力方向时，要在细绳正下方，稍远的距离上描出二点或者三个点
3．在该实验中，采取下列哪些方法和步骤可减小实验误差（ ）
A．两个分力F1、F2间的夹角要适当大些
B．两个分力F1、F2的大小要适当大些
C．拉橡皮条的细绳要稍长一些
D．实验前先把两个弹簧测力计的钩子互相钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同
4．在做“互成角度的两个力的合力”实验时，橡皮筋的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是（ ）
A．同一闪实验过程中，O点位置允许变动
B．实验中，弹簧测力计必须保持与水板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只要调节另一弹簧拉
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角为90°，以便计算出合力的大小
5．在做“探究求合力的方法”的实验中，只用一个弹簧测力计来代替钩码也可以完成个实验，下面用单个弹簧测力计完成实验的说法中正确的是（ ）
