教科版高中物理必修第一册 第三章 相互作用4 第2课时 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 课件(共53张PPT)

(课件网) 4．力的合成 　　　　 第三章　相互作用 第2课时　实验：探究两个互成角度的力的合成规律 1．探究两个互成角度的力的合成规律。 2．学习用等效思想探究矢量合成的方法。 素养目标 探究过程　梳理要点 一、实验原理 1．让两个互成角度的共点力F1与F2作用于某一物体，并产生明显的作用效果。 2．用一个力F来代替F1和F2，产生同样的作用效果。 3．测出F1、F2和F，比较它们的大小和方向，找出规律。 二、实验器材 木板、轻质小圆环、橡皮筋、细绳、弹簧测力计、图钉、白纸、铅笔、刻度尺、三角板。 三、实验步骤 1．在水平放置的薄木板上用图钉固定一张白纸，橡皮筋的一端固定在木板上的K点处，橡皮筋的自然长度为KE。用一根细绳把橡皮筋的E端与轻质小圆环连接起来，如图(a)所示。 2．从小圆环上再引出两根细绳，用两个弹簧测力计钩住这两根细绳，互成角度地用力F1和F2拉小圆环，使橡皮筋伸长。保持小圆环静止，将它此时所处的位置记为O点，如图(b)所示。用铅笔记下两个拉力F1和F2的方向，并记录它们的大小。 3．撤去F1和F2，改为只用一个弹簧测力计钩住连接小圆环的细绳，用力F拉橡皮筋，使小圆环同样静止于O点处，如图(c)所示。用铅笔记下拉力F的方向，并记录它的大小。 4．取下白纸，在纸上用同一个标度分别作出力F1、F2及F的图示，如图(d)所示。 四、数据分析及实验结论 1．数据分析 (1)比较F1、F2、F的大小和方向，能否看出三者之间的关系？试将F1、F2、F的箭头端用虚线连起来，找出满足的规律并进行论证。 (2)改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复上述实验两次。 2．实验结论 在实验误差允许的范围内，F是F1与F2的合力，F1、F2和F满足平行四边形定则。 五、误差分析 1．弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间，以及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，小圆环的静止点不可能做到完全拉到同一点而造成偶然误差。 3．两个分力的夹角太小或太大，F1、F2数值太小，作出力的图示求合力时，都可能造成偶然误差。 六、注意事项 1．小圆环的静止点 (1)定位小圆环的静止点时要准确； (2)同一次实验中小圆环的静止点位置必须保持不变。 2．拉力 (1)用弹簧测力计测量拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向； (2)应使橡皮筋、弹簧测力计和细绳位于与纸面平行的同一平面内； (3)两个分力F1、F2间的夹角不要太大或太小。 3．作图 (1)在同一次实验中，选定的标度要相同； (2)严格按力的图示要求和平行四边行定则作出F1、F2及F。 返回 合作交流　应用拓展 一　教材原型实验 如图所示，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，在方木板上铺一张白纸，把橡皮筋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 例1 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．把小圆环系在橡皮筋的另一端，通过小圆环用两个弹簧测力计互成角度地拉小圆环，橡皮筋伸长，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)。 afdbec 先组装器材，即a；然后进行实验，即f、d、b; 最后数据处理，即e；重复实验，即c，故实验步骤为afdbec。 (2)下列哪些措施能减小实验误差_____。 A．两条细绳必须等长 B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与 ... ...