2019-2020年高中物理 实验手册 第二部分 实验3 验证力的平行四边形定则.doc

2019-2020年高中物理 实验手册 第二部分 实验3 验证力的平行四边形定则实验目的验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。实验器材力学板，白纸，5N测力计(两个)，橡皮条，细绳(两条)，三角板，刻度尺，图钉(5个)。实验原理确定两个共点力的合力有两种方法，一种是利用合力与分力的作用效果相同；二是利用平行四边形定则。本实验就是同时使用这两种方法来确定两个共点力的合力，比较两种方法求出的合力，进而验证力的合成的平行四边形定则。实验指导1. 测力计是根据弹簧形变和外力成正比的原理制成的测量力的仪器。使用前先检查零点，观察测量范围、单位和最小刻度，弄清应读到的位数，测量时要防止摩擦，注意不要超过测量范围。2. 实验操作时，橡皮条、细绳、测力计都应与力学板平行，以保证它们都在同一平面上。3. 用两个测力计拉橡皮条时的力（F1和F2）与用一个测力计拉橡皮条时的力（F/）作用等效，必须保证橡皮条与细绳的结点前后两次停留在同一位置。4. 这个实验由于仪器和作图等各种原因会产生一定的误差，即作图得出的合力F与F/不完全一致。 如果相对误差在10%以下，实验可以认为是成功的。这里的相对误差是指F与F/的差值（绝对值）与F/的比。5. 作图时，应先定出力的标度，并将此标度注明在图上。实验步骤1. 安装：在桌上平放一块力学板，把一张白纸固定在力学板上，橡皮条的一端固定在木板上的O/点，两条细绳系在橡皮条的另一端，如图31所示。 O/OAB图312. 操作：用两个测力计分别钩住细绳，互成一定角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O。3. 记下两个测力计的读数F1 、F2及两细绳的方向OA、OB，在纸上按事先定出的标度作出力F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。4. 只用一个测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到相同的位置O，记下测力计的读数F/和细绳OC的方向，按同样的标度作出的F/图示。5. 比较用平行四边形法则求出的合力F与用等效法测出的合力F/，看它们在大小上相差多少，方向上相差几度，如果是在实验误差的允许范围内，平行四边形定则便得到了验证。6. 改变两个力的大小和方向，再作两次。问题思考1. 实验时如果设法保持两个测力计的读数不变，改变两细绳间的夹角(增大或变小)，橡皮条的长度会怎样变化? 请试一试，看看实验结果说明什么问题?2. 只用一个测力计也可以完成本实验，你认为应如何操作? 3. 想一想，如果让两条细绳间的夹角成900，两个分力F1和F2与合力F有什么关系？4. 如果分力F1的大小与方向都不改变，为使橡皮条能伸长到O点，那么分力F2能不能取任意方向、任意数值? 请你试一试再回答。