第二章实验三　验证力的平行四边形定则

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实验三　验证力的平行四边形定则

1．实验原理

互成角度的两个力 F1、F2与另外一个力 F′产生相同的效果，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

木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔．

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．

(2)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甲所示．

图1

(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，利用刻度尺

和三角板根据平行四边形定则求出合力 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相同的位置 O，记下弹簧

测力计的读数 F′和细绳的方向，如图乙所示．

(5)比较 F′与用平行四边形定则求得的合力 F，看它们在实验误差允许的范围内是否相同．

1．正确使用弹簧测力计

(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调

校，直至相同为止．

(2)使用时，读数应尽量大些，但不能超出范围．

(3)被测力的方向应与轴线方向一致．

(4)读数时应正对、平视刻度．

2．注意事项

(1)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，是为了使合力的

作用效果与两个分力共同作用效果相同，这是利用了等效替代的思想．

(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°之间为宜．

(3)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．

(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．

3．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盘，要按有效数字位数要求和弹簧

测力计的精度正确读数和记录．

② 作图时使用刻度尺，并借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行．

命题点一　教材原型实验

例1　(2017·全国卷Ⅲ·22) 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 2(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．

图2

(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.

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摘要：

实验三　验证力的平行四边形定则1．实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果，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．实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔．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．(2)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甲所示．图1(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，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的...

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