第二章 实验三 验证力的平行四边形定则
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2025-01-03
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实验三 验证力的平行四边形定则
目标要求 1.掌握实验原理、器材、步骤及注意事项.2.理解教材基本实验的数据处理方法，
并会进行误差分析.3.理解创新和拓展实验原理并会处理数据，进行误差分析.
实验技能储备
1.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1所示.
图1
(2)平行四边形定则：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，若在误差允许的范围内相等，则验证了力的平行四边
形定则.
2.实验器材
木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计(2 只)、三角板、刻度尺等.
3.实验步骤
(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上，如图 2所示.
图2
(2)用两个弹簧测力计分别钩住两个绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达
某一点 O.
(3)用铅笔描下结点
O
的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数 F1、F2，利用
刻度尺和三角板作平行四边形，画出对角线所代表的力 F.
(4)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实验中的相同位置
O ，记
下弹簧测力计的读数 F′和细绳的方向，以同样的标度作出 F′的图示.
(5)比较 F和F′，观察它们在实验误差允许的范围内是否相等.
4.数据处理
(1)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测力计
的拉力 F1和F2的图示，并以 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，
此对角线即为合力 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)弹簧相同：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，
两个示数相同方可使用.
(2)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.
(3)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°～120°之间为宜.
(4)尽量减少误差：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；细绳套应
适当长一些，便于确定力的方向.
(5)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.
考点一 教材原型实验
例1 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图 3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3
(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：
摘要：
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实验三 验证力的平行四边形定则目标要求 1.掌握实验原理、器材、步骤及注意事项.2.理解教材基本实验的数据处理方法，并会进行误差分析.3.理解创新和拓展实验原理并会处理数据，进行误差分析.实验技能储备1.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1所示.图1(2)平行四边形定则：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，若在误差允许的范围内相等，则验证了力的平行四边形定则.2.实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、...
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