高中物理知識全解 6.4 驗(yàn)證力的平行四邊形法則

1、高中物理知識全解 6.4 驗(yàn)證力的平行四邊形法則實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證力的平行四邊形法則 實(shí)驗(yàn)器材方木板、白紙、圖釘、橡皮條、細(xì)繩套、細(xì)繩、彈簧秤、鉛筆、刻度尺實(shí)驗(yàn)步驟使用彈簧秤時(shí)應(yīng)注意的問題：1、使用前要先調(diào)到零點(diǎn)，再用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢查示值是否準(zhǔn)確，如不準(zhǔn)，可以旋轉(zhuǎn)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(yīng)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(shí)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(diǎn)。 （2）用兩條細(xì)繩系在橡皮條的另一

2、端，且兩細(xì)繩的另一端均系上細(xì)繩套，通過細(xì)繩套用兩個(gè)彈簧秤互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長，使結(jié)點(diǎn)伸長到點(diǎn)。（3）用鉛筆記下點(diǎn)的位置，畫下兩條細(xì)繩的方向，并記下兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)F1、F2。 （4）在紙上按比例作出兩個(gè)力F1、F2的圖示，用平行四邊形法則求出合力F。（5）只用一個(gè)彈簧秤，通過細(xì)繩套把橡皮條上的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置點(diǎn)，記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，按同樣的比例作出這個(gè)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(shí)驗(yàn)，整理儀器。實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是：等效替換法。注意事項(xiàng)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(nèi)使用。在合力不超出量程及在橡皮條的彈性限度內(nèi)的前提下，測量數(shù)據(jù)應(yīng)適當(dāng)大些，這樣合力產(chǎn)生的效果較明顯，有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差。4、橡皮條、細(xì)繩、彈簧秤應(yīng)在同一平面內(nèi)。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(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5、每次實(shí)驗(yàn)時(shí)都應(yīng)該使橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉至同一位置點(diǎn)。6、兩個(gè)分力F1、F2間的夾角不宜過大，當(dāng)夾角接近180º時(shí)，兩分力的合力產(chǎn)生的效果并不明顯，誤差大。但也不宜過小，因?yàn)樘?，作圖困難，誤差大。因此兩個(gè)分力F1、F2間的夾角應(yīng)適當(dāng)大些，實(shí)驗(yàn)中角以

4、60° 100°之間為宜。7、拉橡皮條的細(xì)線要適當(dāng)長些，標(biāo)記每條細(xì)線方向時(shí)使視線通過細(xì)線垂直于紙面，在細(xì)線下面的紙上用鉛筆點(diǎn)出兩個(gè)定點(diǎn)的位置，并使這兩個(gè)點(diǎn)的距離要盡量遠(yuǎn)些。8、作圖時(shí)要用細(xì)鉛筆，同一實(shí)驗(yàn)中選定的比例標(biāo)度要相同，并且選取的比例標(biāo)度要適當(dāng)大些，使所作力的圖示稍大些。要用嚴(yán)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(gè)力的大小和方向。注意：理解比例標(biāo)度。例:1cm表示10N的比例標(biāo)度大于1cm表示20N的比例標(biāo)度。誤差分析本實(shí)驗(yàn)的誤差除彈簧測力計(jì)本身的系統(tǒng)誤差外，還主要來源于以下兩個(gè)方面：1、讀數(shù)誤差：減小讀數(shù)誤差的方法是彈簧測力計(jì)數(shù)據(jù)在彈性限

5、度內(nèi)，盡量大一些讀數(shù)時(shí)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(shí)兩力的對邊一定要平行，兩個(gè)分力、間的夾角適當(dāng)大些?！纠}】如下圖甲和圖乙均為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的驗(yàn)證力的平行四邊形法則的圖象，則哪一個(gè)圖有明顯的錯(cuò)誤。 【例題】下述方法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 （ ） （A）兩個(gè)分力、的值要適當(dāng)大些。 （B）使用彈簧秤拉橡皮條時(shí)，應(yīng)使它與木板平面平行，并注意減少彈簧秤、繩上結(jié)點(diǎn)等與板面的摩擦。 （C）兩個(gè)分力、的夾角要盡量大些。 （D）作圖時(shí)要用細(xì)鉛筆，所取的比例標(biāo)度要適當(dāng)大些 。（E）拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長些好。變通：在驗(yàn)證兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力的合成遵守平行四

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