高中物理一轮复习课件：实验　探究两个互成角度的力的合成规律.pptx

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1、实验探究两个互成角度的力 的合成规律实验技能储备(2)平行四边形定则：根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示.(3)验证：比较F和F的大小和方向，若在误差允许的范围内相等，则验证了力的平行四边形定则.1.实验原理实验原理(1)等效法：一个力F的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以一个力F就是这两个力F1和F2的合力，作出力F的图示，如图所示.2.实验器材实验器材木板、白纸、图钉若干、 、细绳、弹簧测力计(2只)、三角板、_等.3.实验步骤实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的 上，如图所示.(2)用两个弹簧测力计分别钩住两个绳套，

2、互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一点O.橡皮条刻度尺木板(3)用铅笔描下 的位置和两个细绳套的 ，并记录弹簧测力计的读数F1、F2，利用刻度尺和三角板作平行四边形，画出对角线所代表的力F.(4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面实验中的相同 ，记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向，以同样的标度作出F的图示.(5)比较F和F，观察它们在实验误差允许的范围内是否相等.结点O方向位置O4.数据处理数据处理(1)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，

3、此对角线即为合力F的图示.(2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出拉力F的图示.(3)比较F与F是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则.5.注意事项注意事项(1)弹簧相同：使用弹簧测力计前，要先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，使之指在零刻度处，再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，两个示数相同方可使用.(2)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时 的位置一定要相同.(3)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60120之间为宜.结点(4)尽量减少误差：在合力不超出量程及在橡皮条弹性限

4、度内形变应尽量大一些；细绳套应适当长一些，便于确定力的方向.(5)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些.教材原型实验例1某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N的弹簧测力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，刻度尺，图钉(若干个).(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有_.A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计 刻度D.用两个测力计互成角度

5、拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计 的拉力BC(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如图所示.其中对于提高实验精度最有利的是_.B例2某学生学习小组在课外做“验证力的平行四边形定则”的实验.(1)该实验需要用到如图甲所示的弹簧测力计，并用对拉的方法来选择两个弹簧测力计.有两种选择方案，方案一：两弹簧测力计竖直悬挂在铁架台上对拉，方案二：两弹簧测力计置于尽量光滑的水平桌面对拉，下列说法正确的是_.A.弹簧测力计使用前必须进行调零B.对拉的两个弹簧测力计的量程需一致C.若方案一的两弹簧测力计读数相等，则可

6、正常使用D.若方案二的两弹簧测力计读数相等，则可正常使用AD(2)该学习小组使用的弹簧测力计量程为5.00 N，将橡皮条一端固定，先用两只弹簧测力计将橡皮条另一端拉到某一位置，标记为O点、紧靠细绳标记A、B两点及记录弹簧测力计读数；然后用一只弹簧测力计将其拉至O点，紧靠细绳标记C点及记录弹簧测力计读数，该小组完成的某次实验数据记录在图乙中.为“验证力的平行四边形定则”，请按实验要求在图乙中完成作图；如图所示结合图乙，分析实验过程与结果，请至少给出一个方案以减少该实验的实验误差：_.适当增大两细绳间的夹角或增大A、B两点到O点的距离适当增大两细绳间的夹角或增大A、B两点到O点的距离.探索创新实验

7、常见创新实验方案合力的改进：橡皮筋伸长到同一位置钩码(重物)的重力不变分力的改进：弹簧测力计示数力传感器钩码的重力力的大小创新：弹簧测力计的示数橡皮筋长度的变化例3某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向.(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_ N.3.6考向实验原理的改进(2)下列不必要的实验要求是_.(请填写选项前对应的字母)A.应测量重物M所受的重力B

8、.弹簧测力计应在使用前调零C.细线方向应与木板平面平行D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置D(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，在保证现有器材不变的情况下怎样调整水平拉力B._. 减小弹簧测力计B的拉力大小、减小OB与OA间的夹角(二者答一即可)例4有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验可能完成的是_(填正确答案标号).A.钩码的个数N1N2

9、2，N35B.钩码的个数N1N33，N24C.钩码的个数N1N2N34D.钩码的个数N13，N24，N35BCD(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是_(填选项前字母).A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子 的方向B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量A(3)在作图时，你认为_(填“甲”或“乙”)是正确的.甲例5某实验小组欲验证力的平行四边形定则.实验步骤如下：将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向；如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的挂钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计的

10、示数为某一设定值，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧测力计的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧测力计的示数改变1.00 N，测出对应的l，部分数据如下表所示：考向测量物理量的创新F/N01.002.003.004.005.006.007.00l/cml011.0012.0013.0014.0015.0016.0017.00F/N01.002.003.004.005.006.007.00l/cml011.0012.0013.0014.0015.0016.0017.00找出步骤中F7.00 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O(橡皮筋上端为O，下端为O

11、)，此时橡皮筋的拉力记为FOO；在挂钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在挂钩上，如图乙所示，用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使挂钩的下端到达O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB；根据给出的标度，作出FOA和FOB的合力F，如图丙所示.(1)利用表中数据可得l0_ cm；10.00(2)若测得OA7.50 cm，OB7.50 cm，则FOA的大小为_ N；5.00(3)通过比较F与_的大小和方向，即可得出实验结论.FOO例6如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解，A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时

12、读数为正，受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动，通过光滑铰链连接长为0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向，按如下步骤操作：测量绳子与水平杆的夹角AOB对两个传感器进行调零用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数取下钩码，移动传感器A改变角考向实验器材的创新重复上述实验步骤，得到表格.(1)根据表格，A传感器对应的是表中力_(选填“F1”或“F2”).钩码质量为_ kg(g取10 m/s2，结果保留1位有效数字).F10.05F1/N1.0010.5801.002F2/N0.8680.2910.8653060150(2)本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是_.A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响C.为了消除横杆自身重力对结果的影响D.可以完全消除实验的误差C(3)实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形(而不是其他形状)轨道移动的主要目的是_.A.方便改变A传感器的读数B.方便改变B传感器的读数C.保持轻杆右端O的位置不变D.方便改变细绳与杆的夹角C