高中物理知識全解 6.4 驗證力的平行四邊形法則

1、高中物理知識全解 6.4 驗證力的平行四邊形法則實驗目的驗證力的平行四邊形法則 實驗器材方木板、白紙、圖釘、橡皮條、細繩套、細繩、彈簧秤、鉛筆、刻度尺實驗步驟使用彈簧秤時應注意的問題：1、使用前要先調到零點，再用標準砝碼檢查示值是否準確，如不準，可以旋轉卡在彈簧圈上的三角形鋼片來改變彈簧的工作圈數(shù)。（例如：對于示值偏大的，應把三角片向上擰幾圈，減少彈簧的工作圈數(shù)，增大勁度系數(shù)；對于示值偏小的則采取相反措施）2、使用時彈簧的伸長方向和所測拉力的方向要一致。3、彈簧、指針、拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位卡發(fā)生磨擦。步驟：（1）把橡皮條的一端固定在板上的A點。 （2）用兩條細繩系在橡皮條的另一

2、端，且兩細繩的另一端均系上細繩套，通過細繩套用兩個彈簧秤互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長，使結點伸長到點。（3）用鉛筆記下點的位置，畫下兩條細繩的方向，并記下兩個彈簧秤的讀數(shù)F1、F2。 （4）在紙上按比例作出兩個力F1、F2的圖示，用平行四邊形法則求出合力F。（5）只用一個彈簧秤，通過細繩套把橡皮條上的結點拉到同樣的位置點，記下彈簧秤的讀數(shù)和細繩的方向，按同樣的比例作出這個力F的圖示，比較F與用平行四邊形法則求得的合力F兩力的大小是否相等，方向是否相同。（6）改變F1和F2的夾角和大小，再做兩次。（7）完成實驗，整理儀器。實驗采用的科學方法是：等效替換法。注意事項1、為了減小系統(tǒng)誤差要用同一類型

3、的彈簧秤。2、拉力要沿彈簧秤軸線方向。3、使用彈簧秤必須在彈簧的彈性限度內使用。在合力不超出量程及在橡皮條的彈性限度內的前提下，測量數(shù)據(jù)應適當大些，這樣合力產生的效果較明顯，有利于減小實驗誤差。4、橡皮條、細繩、彈簧秤應在同一平面內。彈簧、指針、拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位卡發(fā)生磨擦。理解：彈簧秤的外殼與紙面間的摩擦不會影響實驗結果。5、每次實驗時都應該使橡皮條的結點拉至同一位置點。6、兩個分力F1、F2間的夾角不宜過大，當夾角接近180º時，兩分力的合力產生的效果并不明顯，誤差大。但也不宜過小，因為太小，作圖困難，誤差大。因此兩個分力F1、F2間的夾角應適當大些，實驗中角以

4、60° 100°之間為宜。7、拉橡皮條的細線要適當長些，標記每條細線方向時使視線通過細線垂直于紙面，在細線下面的紙上用鉛筆點出兩個定點的位置，并使這兩個點的距離要盡量遠些。8、作圖時要用細鉛筆，同一實驗中選定的比例標度要相同，并且選取的比例標度要適當大些，使所作力的圖示稍大些。要用嚴格的幾何方法作出平行四邊形，圖旁要畫出表示力的比例線段，且注明每個力的大小和方向。注意：理解比例標度。例:1cm表示10N的比例標度大于1cm表示20N的比例標度。誤差分析本實驗的誤差除彈簧測力計本身的系統(tǒng)誤差外，還主要來源于以下兩個方面：1、讀數(shù)誤差：減小讀數(shù)誤差的方法是彈簧測力計數(shù)據(jù)在彈性限

5、度內，盡量大一些讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄。2、作圖誤差：減小作圖誤差的方法是作圖時兩力的對邊一定要平行，兩個分力、間的夾角適當大些。【例題】如下圖甲和圖乙均為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的驗證力的平行四邊形法則的圖象，則哪一個圖有明顯的錯誤。 【例題】下述方法可以減小實驗誤差的是 （ ） （A）兩個分力、的值要適當大些。 （B）使用彈簧秤拉橡皮條時，應使它與木板平面平行，并注意減少彈簧秤、繩上結點等與板面的摩擦。 （C）兩個分力、的夾角要盡量大些。 （D）作圖時要用細鉛筆，所取的比例標度要適當大些 。（E）拉橡皮條的細繩要適當長些好。變通：在驗證兩個互成角度的共點力的合成遵守平行四

6、邊形法則的實驗中，只用一個彈簧秤，其它的器材不變，請敘述實驗步驟和方法。（1）把橡皮條的一端固定在板上的A點。 （2）用兩條細繩系在橡皮條的另一端，且兩細繩的另一端均系上細繩套，一只手拉住一細繩的細繩套，另一細繩的細繩套用一彈簧秤拉住，互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長，使結點伸長到點。（3）用鉛筆記下點的位置，畫下兩條細繩的方向，并記下彈簧秤的讀數(shù)F1。（4）用彈簧秤拉住原來用手拉住的細繩套，而手拉住原來用彈簧秤拉住的細繩套，再按（3） 步驟記下的原來兩細繩的方向拉橡皮條，橡皮條伸長，使結點伸長到點，并記下彈簧秤的讀數(shù)F2。（5）在紙上按比例作出兩個力F1、F2的圖示，用平行四邊形法則求出合力F。（6）只