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【新教材】2020-2021学年高中物理人教版必修第一册课件:第3章 实验2 探究两个互成角度的力的合成规律


▪ C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作 用效果
▪ D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作
用效果替代
F′
▪ (2)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______。
▪ (3)下列措施中可减小实验误差的是AB_C_____ ▪ A.拉橡皮条的细绳细些且长度适当
▪ (2)合力理论值F的确定:作出F1和F2的图示,根据平行四边形 定则利用作图法求得合力F。
▪ (3)平行四边形定则的验证:在实验误差允许的范围内,比较F′ 和F是否大小相等、方向相同。
▪ 2.实验器材
▪ 木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个)、 三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔。
▪ ④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。
▪ ⑤作图要用尖铅笔,图的比例要尽量大些,要用严格的几何方 法作出平行四边形,图旁要画出表示力的比例线段,且注明每 个力的大小和方向。
▪ 典例 ▪ 考点剖一析 实验原理与操作
▪ (4)一个力拉:①只用一个测力计,通过细绳 把橡皮条上的结点拉到同样的位置O。
▪ ②记下测力计的读数和细绳的方向。 ▪ (5)重复:改变F1和F2的夹角和大小,再做两次。
▪ 4.数据处理
▪ (1)理论值:在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计的 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。
▪ B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与 木板面平行
▪ C.记录弹簧测力计拉力方向时,标记同一细绳方向的两点要 远些
▪ D.应使拉力F1和F2的夹角为90°
▪ 解析:(1)本实验中“等效替代”的含义是两弹簧测力计共同 作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代,故D正确。
▪ (2)题图乙中的F是合力的理论值,而F′是合力的实际值,两力 中,方向一定沿AO方向的是F′。
第三章
相互作用——力
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
目标体系构建 课前预习反馈 课堂达标检测
目标体系构建
▪ 【学习目标】 ▪ 1.验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。 ▪ 2.进一步练习作图法求两个共点力的合力。
▪ 【思维脉络】
课前预习反馈
▪ 1.实验原理
▪ (1)合力F′的确定:把一端固定的同一根橡皮条拉伸到某点,一 次只用一个力F′的作用,另一次用两个共点力F1与F2的共同作 用,则F′为F1和F2的合力。
▪ 甲所▪示典 题,其“中探A为究固两定个橡互皮成条角的度图的钉力,的O合为成橡规皮律条”与的细实绳验的如结图 点,O1B和OC为细绳,图乙为白纸上根据实验要求画出的图示。
▪ (1)本实验中“等效替代”的含义是D____。
▪ A.橡皮条可以用细绳替代
▪ B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作 用效果
▪ 3.实验过程
▪ (1)钉白纸:用图钉把白纸固定在水平桌面上的方木板上。
▪ (2)拴绳套:用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,橡皮条 的另一端拴上两个细绳套。
▪ (3)两个力拉:①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(如下图所示)。
▪ ②用铅笔记下O点的位置,画下两条细绳的方 向,并记下两个测力计的读数。
▪ ②弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用。 ▪ ③使用前要检查指针是否在零刻度线上,否则应校正零位。 ▪ ④被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧不
可与外壳相碰或摩擦。 ▪ ⑤读数时应正对、平视刻度。
▪ (2)实验注意事项
▪ ①不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳连两细绳套, 以三绳交点为结点,应使结点小些,以便准确地记录结点O的 位置。
▪ (3)在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,其中A为固定 橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位F 置。图中____是力 F通1与过F把2的FF和合′ F力′进的行理比论较值,;验_证__平__行_是四力边F形1与定F则2的。合力的实验值。
▪ (2)测量值:按同样的比例用刻度尺从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相等。
▪ 5.操作技巧及注意事项 ▪ (1)正确使用弹簧测力计
▪ ①弹簧测力计的选取方法:将两只弹簧测力计调零后互钩水平 对拉,若两只弹簧测力计在对拉过程中,读数相同,则可选; 若读数不同,应另换,直至相同为止。
▪ (3)拉橡皮条的细绳细些且长度适当,以便确定力的方向,选 项A正确;拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木 板且与木板面平行,选项B正确;记录弹簧测力计拉力方向时, 标记同一细绳方向的两点要远些,这样可减小记录方向时产生 的误差,选项C正确,拉力F1和F2的夹角不一定为90°,大小 适当即可,选项D错误。
▪ 对点 ▪ 1.训做练“探究两个互成角度的力合成的规律”的实验时:
▪ (1)下列器材必需要用的是B_C____(多选)。
▪ (2)在做上述实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把
橡皮条的一端固定在板上,另一端拴上两个细绳套,通过细绳
用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条,使结点移到某一位置 OO_点_,位__此置__时_需__记__细下_绳_:_所_①_指__方____向_____。_然__后_;用相②一应_弹个__簧弹_测_簧_力测_计_力_读_计_数_把__橡_;皮③条 拉长,使结点到达______________,再同记一下位置O点 _弹_簧__测_力__计__读_数__和_细__绳_方__向_________。
▪ ②互成角度两个力的合力的变化,看橡皮条结点O的位置变化, 而在每次实验中橡皮条结点的位置一定不能改变。
▪ ③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, 一般以不大于90°为最佳。橡皮条、细绳、测力计应在同一 平面内,测力计的挂钩应避免与纸面摩擦。
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