山东省临朐实验中学高一物理学案:验证力的平行四边形定则一、实验目的 1.验证互成角度的两个共点力合成时平行四边形定则. 2.培养学生应用作图法处理实验数据和得出结论的能力.二、实验原理 等效思想:使一个力 F′的作用效果和两个力 F1 和 F2 的作用效果相同,都是使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点 O,即伸长量相同,所以 F′为 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、F′在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同.三、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉、铅笔.四、实验步骤1.用图钉把白纸钉在方木板上. 2.把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在点如图所示,橡皮条的另一端拴上两个绳套. 3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O.用铅笔描下 O 点的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数.注意在使用弹簧测力计的时候,要使它的弹簧与木板平面平行. 4.用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置 O)沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作这两只弹簧测力计的拉力 F1 和 F2 的图示,以 F1 和 F2 为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形,过 O 点画平行四边形的对角线,即为合力 F 的图示. 5.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置 O.读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力 F′的图示. 6.比较力 F′与用平行四边形定则求得的合力 F 的大小和方向,在实验误差允许的范围内看它们是否相等. 7.改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验.五:误差分析(1)用两个弹簧测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计不在同一平面内,这样两个弹簧测力计的水平拉力的实际分力比由作图法得到的合力要小,造成实验误差.(2)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.(3)两个分力的起始夹角 α 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 α 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.(4)作图比例不恰当、不准确等造成作图误差.六、注意事项 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...