第三章 实验：探究两个互成角度的力的合成规律（课件）-2019-2020学年新教材高中物理必修第一册【优化探究】同步导学案（人教版）

人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 实验·认知导学 实验·核心解读 实验·热点剖析 课堂·巩固演练 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 一、实验目的 1．验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则. 2．练习用作图法求两个力的合力. 二、实验思路和方法 1．合力F′的确定：一个力F′的作用效果与两个共点力F1与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的合力. 2．合力理论值F的确定：根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示. 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. 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 三、实验器材 　方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔. 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 一、进行实验 1．仪器的安装：用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套. 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 2．操作与记录： (1)两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O(如图所示)．用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数. 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 (2)一力拉：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相同的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向. (3)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验. 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 二、数据处理分析 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为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，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实验步骤(2)中弹簧测力计的拉力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. 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 三、误差分析 1．读数误差：弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些，读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录. 2．作图误差 (1)结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确，造成作图误差. (2)两个分力的起始夹角α太大，如大于120°，再重复做两次实验，为保证结点O位置不变(即保证合力不变)，则α变化范围不大，因而弹簧测力计示数变化不显著，读数误差较大，导致作图产生较大误差. (3)作图比例不恰当、不准确等造成作图误差. 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 四、注意事项 1．正确使用弹簧测力计 (1)测量前应首先检查弹簧测力计的零点是否准确，注意使用中不要超过其弹性限度. (2)实验时，弹簧测力计必须保持与木板平行，且拉力应沿轴线方向．弹簧测力计的指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位孔发生摩擦. (3)读数时应正对、平视刻度，估读到最小刻度的下一位. 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 2．规范实验操作 (1)位置不变：在同一次实验中，将橡皮条拉长时结点的位置一定要相同. (2)角度合适：两个弹簧测力计所拉细绳套的夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°为宜. (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，测量数据应尽量大一些. (4)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向. 3．规范合理作图：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. 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 类型一　实验原理与操作 eq \a\vs4\al([典例1])　在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端．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，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示．请将以下的实验操作和处理补充完整： 人教版物理·必修第一册 返回导航 下页 上页 (1)用铅笔描下结点位置，记为O; (2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线； (3)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测