课时18验证力的平行四边形定则课前导航北宋诗人陆游有一首诗:古人学问无遗力,少壮工夫老始成。纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。实践出真知,古往今来,概莫能外,经过实践检验的理论才是“真知”.这一课时就是要用实验来验证平行四边形定则.还可以利用本实验的实验器材,附带完成一个“验证分力存在最小值”的实验.基础梳理1.同一实验中的两个弹簧秤的选取方法是:将两弹簧秤钩好后对拉,若两弹簧秤在拉的过程中,读数相同,则可选用,若不同,应另换,直到相同为止.2.使用弹簧秤前,要先观察指针是否在零刻度线处,若指针不在零刻度线处,要设法调整指针,使之指在零刻度线处.3.使用弹簧秤时,要使它与木板平行,在合力不超过弹簧秤量程及橡皮条弹性限度的作用条件下,应使读数尽量大些,以减小误差.在同一次实验中,橡皮和拉长的结点O位置一定要相同.4.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,并严格按要求作图.5.由作图法得到的F值和实验测量得到的F′值不可能完全相等,但在误差允许范围内F值和F′值基本一致.知识精析一、实验步骤1.用图钉把白纸钉在水平桌面的木板上.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线套.3.用两只弹簧测力计分别钩住细线套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到一位置O,如图18-1所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细线套的方向.图18-14.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细线方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺借助于三角板作平行四边形,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.5.只用一只弹簧测力计通过细线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线的方向,用刻度尺从O点同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示.6.比较一下,力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同.7.改变两个力F1与F2的大小和夹角,再重复实验两次.二、注意事项1.正确使用弹簧测力计(1)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计调零后互钩对拉过程中,读数相同,则可选;若读数不同,应另换,直至相同为止.(2)使用弹簧测力计测力时,读数应尽量大些,但不能超出它的测量范围.(3)使用前要检查指针是否指在零刻度线上,否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差).还需用钩码检查是否存在示值误差,若存在,应加以矫正.(4)被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦.(5)读数时应正对、平视刻度.2.规范实验操作(1)不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一端细绳连两细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,以使准确地记录结点O的位置.(2)在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同.(3)不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条,要反复做几次,使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化.(4)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,取掉细绳套后,再将所标点与O点连一直线确定力的方向.(5)在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍大一些.三、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,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录.(2)作图时用刻度尺借助于三角板,使表示两力的对边一定要平行.因两个分力F1、F2间的夹角θ越大,用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大,所以,实验中不要把θ取得太大,但也不宜太小,以60°~100°为宜.方法指导一、实验结果的分析理解例1图18-2所示是两位同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果,其中哪一个实验结果比较符合实验事实?在比较符合实验事实的那个实验中,若F′是准确的,则误差较大的原因可能是哪些?图18-2解析按本实验的符号规定:F为F1、F2通过平行四边形定则所得...