“验证力的平行四边形定则”实验的方法、技巧、探究与提高

豆格草

验证力的平行四边形定则的实验是一个验证性实验。做这个实验必须明确：怎样的结果算是验证了矢量合成时遵循平行四边形定则;实验时哪一个力是合力，哪两个力是分力;怎样做此实验更有利于减小实验误差等等。本文就这些问题进行分析、讨论，读者或许能从中得到一点启发。

一、实验方法

1.实验原理

实验原理确定了实验所用的器材、实验的步骤、实验的误差和实验的结论的可靠性。实验原理是一个实验的核心部分。这个实验的原理是两个共点力F1和F2的共同作用效果与一个力F′的作用效果都是把橡皮条拉伸到某点，所以F′为F1和F2的合力。作出F′的图示，同时根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示，比较F′与F是否大小相等，方向相同。

2.实验器材：方木板、白纸、弹簧秤（两只）、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉（几个）。

【点拨】弹簧秤可以只用一个，分别测出两个分力，虽然操作较麻烦，但可避免两个弹簧秤的不一致性带来的误差。

3.实验步骤

（1）把橡皮条的一端固定在板上的A点。

（2）用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点，如图1所示。

【点拨】经验得知两个分力F1、F2间夹角θ越大，用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大，所以实验中不要把θ角取得太大，一般不大于90°为最佳。

（3）用铅笔记下O点的位置，画出两条细绳的方向，并记下两个弹簧秤的读数。

【点拨】拉橡皮条的细线要长些，标记每条细线方向的方法是使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些。……