实验二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的平行四边形定则。
2．学会用作图法处理实验数据和得出实验结论。
二、实验器材
方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、
刻度尺、图钉(几个)、铅笔。
突破点(一) 实验原理与操作
[例1] 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。
(2)本实验采用的科学方法是________。
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
(3)实验时，主要的步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，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；
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是________和________；
②遗漏的内容分别是________________和____________________。
[答案] (1)F′
(2)B
(3)①C E ②记下两条细绳的方向 把橡皮条的结点拉到同一位置O
[由题引知·要点谨记]
1.实验原理的理解[对应第?1??2?题]
?1?用一个弹簧测力计拉橡皮条时，拉力F′的方向一定沿AO方向。
?2?因存在误差?读数误差、作图误差等?，由平行四边形定则作出的合力不一定沿AO方向。
?3?本实验中一个弹簧测力计的作用效果与两个弹簧测力计的共同作用效果相同，具有等效替代关系。
2.实验操作步骤[对应第?3?题]
?1?两次拉橡皮条时结点O完全重合，以保证力F1、F2的合力与F′的作用效果相同。
?2?实验过程中要同时记录弹簧测力计的示数及拉力方向。
[集训冲关]
1．(2019·苏州月考)某物理兴趣小组自行设计装置，开展实验“探究求合力的方法”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后，其部分实验操作如下：
a．先用两个钩码挂于弹簧末端，在木板上记下末端的位置O(如图甲所示)；
b．卸下钩码然后将两绳套OA、OB系在弹簧末端，用两弹簧测力计勾住绳套将弹簧末端拉到同一位置O(如图乙所示)，记录相关内容；
c．根据步骤b中所记录的内容，在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、FB，再根据已知的钩码重力，在坐标纸上画出弹簧所受的钩码拉力F(如图丙所示)。
请完成下列相关内容：
(1)步骤b中，需要记录两弹簧测力计相应的读数和____________________，要将弹簧末端拉到同一位置O，这里体现的科学方法是____________；
(2)请你用作图工具在图丙中作出FA、FB的合力F′；
(3)最后观察比较F和F′，得出结论后，组员们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是______。
A．实验要选用自重较小的弹簧
B．弹簧测力计、细绳、弹簧都应与木板平行
C．两绳套OA、OB要适当长些，标记同一细绳方向的两点要远些
D．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大
解析：(1)步骤b中，需要记录两弹簧测力计相应的读数和两绳套的方向，合力与分力是等效替代的关系，在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想。
