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(共23張PPT)
高考物理總復習課件
第二章 　相互作用與物體平衡
實驗三 驗證力的平行四邊形定則
一、實驗原理與實驗操作
二、注意事項
1.位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結點的位置一
定要相同.
2.角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮
條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以 60°～100°之間為宜.
3.在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內形變應盡量大一
些.細繩套應適當長一些，便于確定力的方向.
4.統一標度：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同，
并且要恰當選定標度，使力的圖示稍大一些.
三、誤差分析
1.誤差來源：除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數誤差、作
圖誤差等.
2.減小誤差的辦法.
(1)實驗過程中讀數時眼睛一定要正視彈簧測力計的刻度，要
按有效數字和彈簧測力計的精度正確讀數和記錄.
(2)作圖時用刻度尺借助于三角板，使表示兩力的對邊一定要
平行.
考點 1 實驗原理與操作
【典題 1】(2023 年廣東廣州月考)小廣同學做“探究兩個互成
角度的力的合成規律”的實驗.其中 A 端用圖釘固定橡皮筋，P 為
橡皮條與細繩的結點，實驗中，第一次用兩個彈簧測力計互成角
度地拉橡皮筋，第二次用一個彈簧測力計拉橡皮筋.
圖 S3-1
圖 S3-2
(1)小廣根據某次實驗記錄數據，畫出力的示意圖如圖 S3-2 所
示，圖____(填“A”或“B”)是小廣同學實驗后畫出的正確力的
示意圖.
(2)下列措施可以減小實驗誤差的是______.
A.橡皮筋應與兩繩套夾角的平分線在同一直線上
B.兩個分力 F1、F2 的方向要垂直
C.兩根細繩必須等長
D. 用兩個彈簧測力計拉橡皮筋時，彈簧測力計盡量與木板
平行
E.拉橡皮筋的細繩要適當長些，標記同一細繩方向的兩點要
適當遠些
(3)從圖 S3-1 中可讀得 B 端彈簧測力計的示數為________N.
解析：(1)實際合力 F′(后來用一根彈簧測力計將橡皮條下端拉
到 O 點)肯定沿 AO 方向的，理論合力 F 是根據平行四邊形作出來
的，不一定沿 AO 方向，所以 A 圖是小廣同學實驗后畫出的正確
力的圖示.
(2)兩彈簧測力計大小可以不同，夾角可以垂直也可以不垂直，
所以橡皮條不一定與兩繩套夾角的平分線在同一直線上，AB 錯誤.
兩根細繩的作用是方便用來記錄兩分力的方向的，不一定要求等
長，故 C 錯誤.實驗要記錄彈簧測力計在平行于木板方向的讀數和
拉力方向，所以彈簧測力計要與木板平行；記錄分力方向是根據
兩點的連線作出的，為了減小作圖誤差，所以拉橡皮條的細繩要
適當長些，標記同一細繩方向的兩點要適當遠些，DE 正確.
(3)由圖知彈簧測力計的最小分度值為 0.2 N，所以可讀出彈簧
測力計 B 的示數為 3.8 N.
答案：(1)A (2)DE (3)3.8
考點 2 實驗數據處理與誤差分析
【典題 2】(2023 年廣東佛山月考)某研究小組做“驗證力的平
行四邊形定則”實驗，將白紙固定在水平放置的木板上，橡皮筋
的 A 端用圖釘固定在木板上，B 端系上兩根帶有繩套的細繩.
圖 S3-3
(1)如圖 S3-3 甲所示，用兩個彈簧測力計通過細繩沿平行木
板的不同方向同時拉橡皮筋，將橡皮筋的 B 端拉至某點 O，描下
__________和____________，并記下兩個拉力的大小分別為 F1＝
______N 和 F2＝2.00 N.
(2)如圖乙，撤去(1)中的拉力，現只用一個彈簧測力計通過細
繩沿平行木板的方向拉橡皮筋，并再次將 B 端拉至 O 點.再次將 B
端拉至 O 點的目的是____________________________________；
記下細繩的方向，并讀出拉力的大小為 F＝2.20 N.
(3)如圖丙，某同學以 O 點為作用點，用圖示標度畫出了力 F
的圖示，請你畫出力 F1、F2 的圖示并按平行四邊形定則畫出它們
的合力 F合.
(4)比較 F合與 F 的關系，是否能夠驗證力的平行四邊形定則？
答案：(1)O 點位置 兩細繩的方向 1.80
(2)使該拉力單獨作用跟 F1、F2 同作用效果相同
(3)如圖 D20 所示.
圖 D20
(4)在誤差允許的范圍內，F合與 F 的大小相等、方向近似相同，
能夠驗證力的平行四邊形定則.
1.對實驗原理的理解、實驗方法的遷移.
甲
乙
圖 S3-4
2.實驗器材的改進.
(1)橡皮筋
(2)鉤碼
彈簧測力計
彈簧測力計
圖 S3-5
【典題 3】如圖 S3-6 所示的實驗裝置可以用來驗證力的平行
四邊形定則，帶有滑輪的方木板豎直放置，為了便于調節繩子拉
力的方向，滑輪可以安放在木板上的多個位置：
圖 S3-6
(1)請把下面的實驗步驟補寫完整：
①三段繩子各自懸掛一定數目的等質量鉤碼，調整滑輪在木
板上的位置，使得系統靜止不動；
②把一張畫有等間距同心圓的厚紙，緊貼木板放置在繩子與
木板之間，使得圓心位于繩子結點 O 處，有足夠多等間距同心圓
作為畫圖助手，這樣做為的是方便作出力的圖示.你認為本實驗有
必要測量鉤碼所受的重力大小嗎？答_____(填“有”或“沒有”，
不必說明理由)；
③記錄三段繩子懸掛的鉤碼個數以及三段繩子的方向；
④根據記錄的數據，作出三段繩子上的拉力 FA、FB、FC 的圖
示；
⑤以表示 FA、FB 的線段為鄰邊，畫出平行四邊形，如果平行
四邊形的對角線所表示的力與 FC 近似________，則在實驗誤差允
許的范圍內驗證了力的平行四形定則.
(2)在圖中 A、B、C 三段繩子上分別懸掛了 4、5、6 個鉤碼而
靜止不動，圖中 OA、OB 兩段繩子與豎直方向的夾角分別為α、β，
解析：(1)②每個鉤碼的重量相同，可以通過鉤碼的個數表示
力的大小，沒有必要測量鉤碼所受的重力大小.
⑤FA、FB、FC 三力平衡，通過平行四邊形可以做出 FA 和 FB
的合力，若近似與 FC 等大反向，即可在實驗誤差允許的范圍內驗
證力的平行四形定則.
答案：(1)②沒有 ⑤等大反向 (2)1.25
謝謝
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