1、实验三验证力的平行四边形定则实验理论指导考情案例导析知能演练提升(1)掌握弹簧测力计的正确使用方法。(2)验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。使一个力F和两个力F1、F2都让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，即它们的作用效果相同，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，再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F和F的大小和方向是否都相同。方木板，白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)、铅笔。(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。(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
2、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，如图实31所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及图实31此时两细绳套的方向。(4)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和细绳的方向。(5)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验。(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为邻边用刻度尺作平行四边形，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这只弹簧测力计的拉力F
3、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。(1)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，如果两个示数相同方可使用。(2)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向。不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向。(3)用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60100之间为宜。(4)在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。(5)在用力拉弹簧测力计时，
4、拉力应沿弹簧测力计的轴线方向。弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内。要防止弹簧测力计卡壳，防止弹簧测力计或橡皮条与纸面有摩擦。(6)在同一实验中，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。1读数误差弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些，读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录。2作图误差(1)结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确，造成作图误差。(2)两个分力的起始夹角太大，如大于120，再重复做两次实验，为保证结点O位置不变(即保证合力不变)，则变化范围不大，因而弹簧测力计示数变化不显著，读数误差较大，导致作图产生较大
5、误差。(3)作图比例不恰当、不准确等造成作图误差。本实验用一个弹簧测力计也可以完成，具体操作如下：(1)把两条细绳套中的一条细绳套与弹簧测力计连接，另一条细绳套用手直接抓住，然后同时拉这两条细绳套，使结点至O点，记下两条细绳套的方向和弹簧测力计的示数F1。(2)放回橡皮条后，将弹簧测力计连接到另一细绳套上，用手再同时拉这两条细绳套，使结点至O点，并使两条细绳套位于记录下来的方向上，读出弹簧测力计的示数F2。其他步骤与提供两只弹簧测力计相同。例1在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地
6、拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，应该将橡皮条和绳的结点沿相同方向拉到_位置(填“同一”或“不同”)。(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是_(填字母代号)。A用两个弹簧秤通过细绳拉橡皮条时，拉力间的角度要小一些B弹簧秤、细绳、橡皮条要尽量与木板平行C用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D标记同一细绳方向的两点要远些解析(1)只有拉到同一位置时，两次的作用效果才能相同，即第二次的一个力才是第一次两个力的合力。(2)用两个弹簧秤通过细绳拉橡皮条时，两力间的角度应较大一些，便于实验结果更准确，故A错误；弹簧秤
7、、细绳、橡皮条要尽量与木板平行，如果不平行会导致在木板上画出的力的图示与实际不符，故B正确；两弹簧秤示数之差的大小对实验没有影响，故C错误；标记同一细绳方向的两点比较近时，所画直线的方向误差就较大，故D正确。答案(1)同一(2)BD例2将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计，沿着不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图实32所示，这时弹簧测力计的示数可从图中读出。图实32(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_ N和_ N。(2)在如图实32所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个
8、力及它们的合力。解析(1)弹簧测力计的最小刻度为0.1 N，读数时应估读一位，所以读数分别为2.50 N和4.00 N。(2)取一个小方格的边长表示0.50 N，作出两个力及它们的合力。如图所示。答案(1)2.504.00(2)见解析图例3“验证力的平行四边形定则”实验中(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。B在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图实33甲所示，记录：_、_、_。图实33解析(1)根据验证力的平行四边形定则实验步骤可知：B中应记录的是：结点O的位置；钩码个数(或细线拉力大小)；拉力方向(或细线方向)。C中调整B、C位置的目的是使橡皮筋与细线的结点O与步骤B中记录的结点位置重合，需要记录的是细线方向和钩码个数(或细线拉力大小)。(2)若平行四边形定则得到验证，设每个钩码重为G，则F5G、F14G、F23G，由三角函数关系可知三力恰好构成直角三角形，则cos3/5，cos4/5，所以cos/cos3/4。点击此图片进入“知能演练提升”
