“验证力的平行四边形定则”实验新方案及其教具

冯琳琳 黄 涛 谢西京

(河南信阳息县第一高级中学 464300)

黄涛(1986.10-)，男，河南省信阳人，中小学二级教师，学士，从事高中物理教学研究.

谢西京(1985.9-)，男，河南省信阳人，中小学一级教师，学士，从事高中物理教学研究.

一、在高中物理实验验证力的平行四边形定则时，需要

1.两分力之间角度既不能过大，也不能过小，不易把握；

2.弹簧拉力不能超过其量程，要小心翼翼；

3.节点O的位置，两绳套的方向不易确定，误差较大；

4.弹簧秤示数读取时要求正对、平视，不易操作；

5.作力的图示得选择合适的单位标度，较为繁复；

6.单独一人无法完成实验；在记录节点位置和力的方向时，需要有俩位同学一起才能完成这个实验.

二、通过对实验原理的分析，我们进行了一些实验改进，在记录节点位置和力的方向时，我们在正对实验仪器的位置放置一个手电筒，利用手电筒发出的光照射在白纸上会出现阴影部分，这样我们就可以很容易的描出节点位置和力的方向.

作品的特点及用途：

1.特点：原理清晰、操作方便

2.用途：验证力的平行四边形定则

制作材料：支架面板(带有定滑轮)，铁架台，标准钩码两盒，细线，白纸，夹子，铅笔，手电筒，刻度尺，圆规制作方法：

(1)放好带滑轮的支架面板(利用实验室废旧仪器制作)，准备好白纸.

(2)放好带滑轮的支架面板，铺好白纸，用夹子将白纸固定好.

(3)在A、B两根细线绳套各挂一个标准钩码，把线放在两个滑轮上，然后再在C绳套挂一个钩码.

(4)根据需要，在三个绳套上，挂适当数目的钩码.

(5)准备好铁架台，将手电筒固定在铁架台上正对白纸.

使用方法:

(1)放好支架，铺好白纸，用夹子将白纸固定好.

(2)在A、B两根细线绳套各挂一个标准钩码，把线放在两个滑轮上，然后再在C绳套挂一个钩码.

(3)根据需要，在三个绳套上，挂适当数目的钩码.

(4)当系统平衡时，即O点静止时，用手电筒照射O点时，手电筒距支架在2米之内，尽量保证手电筒发出的光最亮处的中心与O点重合.

(5)记录F1、F2、F3方向时，必须在O点静止时，而且不要触碰着细线；记录F1、F2、F3方向时，沿着细线的影子，至少标记两个点.

(6)记录三个绳套所挂钩码数量N1、N2、N3，取下钩码，取下白纸.

(7)重复前5步，再做几组实验；

(8)选择标记的比较清晰的白纸，进行数据处理，得出结论.

三、优点

1.该试验只需一个人即可完成；

2.相比课本上的实验，力的方向容易确定，而且精确度高；

3.便于读数，只需记下钩码的个数；

4.简化了单位标度的选取，便于数据处理，而且准确度提高了.