第三章 实验：探究两个互成角度的力的合成规律系（课件 学案）高中物理 教科版（2019）必修 第一册

(课件网) 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 目 录 01. 基础知识·准落实 02. 必备技能·细培养 03. 教学效果·勤检测 基础知识·准落实 梳理归纳 自主学习 01 一、实验目的 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。 二、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。 三、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。 四、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。 五、数据分析及结论 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 一试，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。 六、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。 七、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作图法作出F1、F2及F之间满足的关 系，求出合力。 必备技能·细培养 诱思导学 触类旁通 02 题型一 实验原理与操作 【典例1】　做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时： （1）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 解析：合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的科学方法是等效替代法，故B正确。 B　 （2）已有的器材为：方木板、白纸、两个弹簧测力计、细绳套、刻 度尺、三角板、图钉和铅笔，还必须有 。 解析：实验器材中缺少橡 皮筋。 橡皮筋　 （3）某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮筋的一 端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮筋的另一端。请将接 下来的实验操作补充完整： ①先用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加 拉力，使橡皮筋伸长，结点到达纸面上某一位置，如图甲所 示。此时需记下：结点位置（记为O点）、两个弹簧测力计的读 数及 。 两条细绳所在方向　 ②然后用一个弹簧测力计把橡皮筋拉长，使结点到达 ，记 录 ... ...