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20-21 第3章 实验:探究两个互成角度的力的合成规律
自 系,然后描点,选尽可能多的点连成一条线,其图线的斜率即为弹
主
预 习
簧的劲度系数k,在直线上任取一点,如(6×10-2,3.2),则k=
当
探
新 知
3.2 6×10-2
N/m≈53 N/m。
堂 达 标
固
双
合
及
作
探
究
攻
重
难
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26
自 主
(2)弹簧秤的读数为2.10 N,选标度,合力的图示如图所示。
习
当
探 新
AO方向的是
。
堂 达
知
(2)本实验采用的科学方法是
。
标 固
双
合 作
A.理想实验法
B.等效替代法
及
探
究
C.控制变量法
攻
D.建立物理模型法
重
难
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17
(3)实验时,主要的步骤是:
自 主
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把
预
习 白纸钉在方木板上;
当
探
堂
新 知
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 达 标
究
攻 细绳的方向” E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”
重
难
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22
对实验过程及数据处理的考查
自 主
【例2】 在“验证力的平行四边形定则”实验中,现有木板、
预
习 白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。
当
探
堂
新 知
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数, 达 标
得到的实验数据如表:
主
预
习
(1)读数误差:弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些, 当
探
堂
新 知
读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录。
达 标
(2)作图误差:
固 双
合
及
作 探
①结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确,造成作
究
攻 图误差。
重
难
返 首 页
10
自
主 预
②两个分力的起始夹角α太大,如大于120°,再重复做两次实
达
知
标
固
双
合
及
作
探
究
攻
重
难
甲
返
首
页
24
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图乙所示,其读数为
自 N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50
主
预
习 线框中画出这两个共点力的合力F合。
探
新
知
合
作
探
究
攻
重
难
(3)由图得到F合=
N。
N,请在下面虚
当 堂 达 标 固 双 及
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25
[解析] (1)以水平方向为x轴,竖直方向为F轴,建立直角坐标
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34
自
主 预
D [甲实验时,两个拉力的大小适当,将橡皮条拉到 O 点,并
习
当
探 新
非要求它们的大小一定相等,选项 A 错误;实验时两个分力的夹角
堂 达
知
大小适当即可,并非要求一定垂直,选项 B 错误;乙实验时,要求
标 固
双
合 作
橡皮条的伸长量和形变方向与甲实验相同,即将结点拉到 O 点,选
当 堂
新 知
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读 达 标
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
固 双
合
及
作 探
F′的图示;
究
攻 重
F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
难
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19
自 主 预 习 探
新和
知
合 作 探 究 攻 重 难
上述步骤中,①有重要遗漏的步骤的序号是 当
预
习 探
F2共同作用的 效果
都是把橡皮条拉伸到某点,则F′为F1和F2的合
当 堂
新 知
力。
达 标
固
合
2.合力理论值F的确定:根据平行四边形定则作出F1和F2的合 双
及
作 探
力F的图示。
究
攻 重
3.平行四边形定则的验证:在实验误差允许的范围内,比较
难 F′和F是否大小相等, 方向相同。
返
首
页
5
自
主
预
探
究
攻
重
难
返 首 页
15
对实验原理及实验操作的考查
自 主
【例1】 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如
预
习 探
图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,
当 堂
新
知 OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
达 标
固
双
合
及
作
探
究
攻
重
难
甲
乙
返
首
页
16
自
主 预
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿
固 双
合
及
作 探
弹力F/N 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
究
攻
伸长量
重
难
0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 x/(×10-2) m
返
首
页
23
根据表中数据在图甲中作出F-x图像并求得该弹簧的劲度系数k
自 主
=
N/m。
预
习
当
探
堂
新
预
习
当
探
堂
新
达
知
标
固
双
合
及
作
探
究
攻 重
(3)经测量,合力F合=3.3 N。
难
返 首 页
27
自
主
预
习
[答案] (1)见解析图 53(说明:±2范围内都可)
当
探
堂
新 知
(2)2.10(说明:有效数字位数正确,±0.02范围内都可) 见解析 达 标
图
固 双
合
及
作 探
(3)3.3(说明:±0.2范围内都可)
探
究 果可以等效替代,故B正确。
攻
重
难
返 首 页
21
自
(3)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知,
主
预 习
有重要遗漏的步骤的序号是C、E。
当
探 新
②在C中未记下两条细绳的方向,E中未说明是否把橡皮条的结
堂 达
知
标
点拉到同一位置O。
固
双
合
及
作 探
[答案] (1)F′ (2)B (3)①C E ②C中应加上“记下两条
攻
重
难
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31
[解析] (1)首先应明白该实验的实验原理,即用橡皮筋的伸长
自 量来表示弹力的大小,所以实验中一定要测橡皮筋的长度,而没必
主
预
习 要关心细绳a、b的长度,B和C是需要的,为了确保力的合成的等效 当
探
堂
新 知
性,悬挂重物后结点O的位置必须相同,且是图乙中的,故D是必需
达 标
的。
固 双
究
攻
重
难
返 首 页
28
实验拓展与创新
自
主
【例 3】 某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四
预
习 边形定则,他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小
当
探
堂
新 重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设
达
知
标
计了如下实验:将两条橡皮筋的一端与细绳连接,结点为 O,
固
双
合 作
细绳下挂一重物,两橡皮筋的另一端也都连有细绳。实验时,先将一条橡
习
探 置一定要相同 。
当 堂
新
达
知
(2)角度合适:两个弹簧测力计所拉细绳套的夹角不宜太小,也
标 固
双
合 作
不宜太大,以60°~100°为宜。
及
探
究
(3)在不超出弹簧测力计量程及在橡皮条弹性限度内的前提下,
攻
重 难
测量数据应 尽量大一些。
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13
自
主
(4)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
堂
;
达
标
②遗漏的内容分别是
固
双
和
。及
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20
自
主 预
[解析] (1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO
习
当
探 方向;而根据平行四边形定则作出的合力,由于误差的存在,不一 堂
新
达
知
定沿AO方向,故一定沿AO方向的是F′。
标 固
双
合 作
(2)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,它们的作用效 及
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
2
自
主
预
习
当
探
堂
新 知
实验目标:1.验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则。 达 标
2.练习用作图法求两个力的合力。
固 双
合
及
作