学生实验教学目标

[课 题] 实验: 验证力的平行四边形定则

[学习目标]1.掌握弹簧测力计的正确使用方法。

2.验证力的平行四边形定则，培养用作图法处理问题的能力。

实验目的：验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。

实验原理:

如果两个互成角度的共点力F1、F2作用于橡皮筋的结点上，与只用一个力F/作用于橡皮筋的结点上，所产生的效果相同（也就是让橡皮筋在相同方向上伸长相同的长度），那么，F/就是F/1和F2的合力。

根据平行四边形定则作出两共点力F1和F2的合力F的图示, 应与F的图示等大同向。说明互成角度两个力合成时遵循平行四边形定则。

实验器材:

方木板一块；白纸；弹簧秤(两只)；橡皮筋；细绳套(两个)；

三角板；刻度尺；图钉，细芯铅笔. 实验步骤: (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。记录两弹簧秤的读数F1和F2，并用铅笔描下O点的位置及此时两条细绳套的方向。

(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位置O，记下弹簧秤的读数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/与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向，看它们是否相等。

你得到的结论是: 。

[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，

（1）读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录，两力的对边要平行，两个分力F1和F2间的夹角越大，用平行四边形作图得到的合力F的误差△F也越大，所以实验中不要把θ取得太大。

（2）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。

（3）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。

（4）作图比例不恰当造成作图误差. [注意事项] ①在O处的结点应小一些，细绳套应长一些。

②在仪器许可的条件下，应使拉力尽可能大一些(但不能超过量程), 以减小读数误差。

③画力的图示时，要选取合适的标度，尽量将图示画的大一些。

④在同一次实验中，橡皮条结点O的位置不能变动。

[问题思考] 1.在做验证力的平行四边形定则的实验时，先用两个弹簧测力计拉橡皮条，再用一个弹簧测力计拉橡皮条，两次须使橡皮条的结点达到同一位置，这样做是为了(

) A.便于测量力的大小 B.使两个分力和它的合力产生相同的效果

C.使两个分力和它的合力有相同的作用点 D.便于画出分力与合力的方向

2.(1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，需要的器材有：方木板、白纸、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉几个，还需要_____________________________________ __. (2)在做上述实验时，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个细绳套，通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条，使结点移到某一位置O，此时需记下：①_________ __;②______ _____;③______ _____.然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达_______ ，再记下_____ _. 3. 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A点,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条至某一确定的O点,如图所示。

(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是( ) A. 两弹簧测力计的拉力必须等大

B. 同一次实验过程中,O点的位置不允许变动

C. 为了减小误差,两弹簧测力计的读数必须接近量程

(2)上述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.绳套受拉力产生形变 D.使橡皮条在同一方向上伸长同一长度

4.如图所示是甲、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________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果

是尊重事实的．