实验探究两个互成角度的力的合成规律一、实验目的探究两个互成角度的力的合成规律。
二、实验原理1．把橡皮条的一端固定，另一端挂上一个轻质小圆环。
（如图甲）(1).用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环至某点O，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点；（如图乙）(2).撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。
（如图丙）2．由于力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果相同，即使小圆环两次都处于O点，使橡皮条两次都伸长到同一位置，所以F等于F1、F2的合力。
3．画出F、F1和F2三个力的图示，猜测、验证三者的关系。
三、实验器材方木板、白纸、图钉(若干)、橡皮条（一段）、轻质小圆环、细绳套两个、弹簧测力计(两个)、细芯铅笔、三角板、刻度尺。
四、实验步骤1．仪器的安装(1).钉白纸：用图钉把一张白纸钉在方木板上，将方木板放在水平桌面上。
(2).拴绳套：用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的G点，橡皮条的另一端挂上小圆环，小圆环拴上两条细绳套。
橡皮条的原长为GE，如右图所示。
2．操作与记录(1)两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉动小圆环至某点O，橡皮条伸长的长度为EO(如图所示)。
记下、、。
(2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把小圆环拉到与前面相同的位置O，记下。
3．作图对比(1).理论值：在白纸上，用铅笔和刻度尺按选定的标度从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉橡皮条时拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F(如右图所示)。
(2).测量值：按同样的标度用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉橡皮条时拉力F′的图示。
(3).相比较：比较F′与用平行四边形定则求得的合力F在实验误差允许的范围内是否重合。
4．重复改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F′在实验误差允许的范围内是否相等。
五、误差分析1．实验中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会引起系统误差。
2．两次测量拉力时，小圆环的位置不可能做到完全拉到同一点会造成偶然误差。
3．两个力F1和F2的夹角太小或太大，F、F1和F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，会造成偶然误差。
六、注意事项1．弹簧测力计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)。
2．被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动小圆环时弹簧不可与外壳相碰或摩擦。
3．在同一次实验中，使小圆环的位置O一定要相同。
(保证作用效果相同)4．用两个弹簧测力计勾住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～120°之间为宜。
5．读数时应正视、平视刻度。
6．使用弹簧测力计测力时，读数应适当大些，但不能超出它的测量范围。
7．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，去掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向。
8．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。
一、实验原理与操作【例1】某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，如图甲所示，其中A为橡皮条的固定端，用两个弹簧测力计共同拉着小圆环处于O点。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。
(1).如果没有操作失误，图乙中的力F与F′中，方向一定沿AO方向的是________。
(2).下面关于此实验的说法，不正确的一项是________。
A．如图甲，用两支弹簧测力计共同拉着小圆环处于O点时，两支弹簧测力计之间的夹角必须取90°，以便算出合力的大小B．再用一支弹簧测力计拉橡皮条时(如图乙)，必须保证小圆环仍然处于O点C．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正视弹簧测力计的刻度D．拉橡皮条的细线要稍长一些，用以标记细线方向的两点距离要远些(3)图丙是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为________ N。
【练1】在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，有下列实验步骤：a．在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点。
b．只用一个弹簧测力计，通过弹簧测力计把小圆环拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的示数F′和细绳的方向，按同样比例作出力F′的图示。
c．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验。
d．记下两个弹簧测力计的示数F1、F2及小圆环的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出力F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。
e．比较力F′与F，可以看出，它们在实验误差允许的范围内是相等的。
f．把小圆环系在橡皮条的另一端，通过小圆环用两个弹簧测力计互成角度地拉小圆环，橡皮条伸长，使小圆环到达某一位置O。
完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是________________(填写步骤前面的字母)。
(2)在本实验中，所用的科学方法是_________________(3)下列哪些措施能减小实验误差___________。
A．两个分力F1、F2间的夹角越大越好B．实验中，弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行C．拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要适当远一些D．读数时视线要正对弹簧测力计刻度二、数据处理和误差分析【例2】某同学用如图甲所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律。
将一木板(图中未画出)竖直放置，与铁架台和轻弹簧所在平面平行。
其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：(1).如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；(2).卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计相应的读数。
图乙中B弹簧测力计的读数为________ N；(3).该同学在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力F A、F B的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出F A、F B的合力F′；(4).已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示，观察比较F和F′，得出结论：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【随堂练习】1.某同学做“探究求合力的方法”实验时，主要步骤有：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___________________________．2.在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，以下说法中正确的是________。
(填选项前字母)A．用两只弹簧测力计拉小圆环时，两细绳之间的夹角必须为90°，以便求出合力的大小B．用两只弹簧测力计拉小圆环时，小圆环的位置必须与用一只弹簧测力计拉时小圆环的位置重合C．若用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时拉力的图示F′不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D．同一实验过程中，小圆环所处的位置O允许变动3．在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，以下说法中正确的是()A．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调整另一个弹簧测力计拉力的大小和方向，把小圆环拉到O点B．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，结点的位置必须与用一只弹簧测力计拉时结点的位置重合C．若用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时拉力的图示F′不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D．两个分力间的夹角要尽量大些4. 将橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、分度值为0.1 N的弹簧测力计。
沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。
当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如下图甲所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
(1).由图中可读出两个相互垂直的拉力的大小分别为________ N和________ N。
(2).在图乙所示方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
5．图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．(1).下列说法中正确的是________A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，拉橡皮条结点到达的位置O的位置不能变化B．用弹簧测力计拉细绳时，拉力方向必须竖直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°(2).某次操作时，一只弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为________N。
6．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。
弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。
分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________ N。
(2)下列不必要的实验要求是________。
(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法：___________________________________。