第三章 4 力的合成 第2课时 实验：探究两个互成角度的力的合成规律（课件PPT）-【创新思维】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步导学案（教科版2019）

第2课时　实验：探究两个互成角度的力的合成规律 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 1 一、实验目的 1．探究共点力合成的规律。 2．培养学生用作图法处理实验数据并得出结论的能力。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 二、实验原理 一个弹簧测力计的拉力F的作用效果与两个弹簧测力计的拉力F1，F2的共同作用效果相同时：以F1，F2的图示为邻边作平行四边形，确定两个邻边之间的对角线，并用力F′表示；在同一作用点作力F的图示，将F与F′的图示进行对比，分析在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 三、实验器材 图板，白纸，弹簧测力计(两个)，橡皮筋，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(若干)。 四、实验步骤 1．在图板上用图钉固定一张白纸，并用图钉将橡皮筋的一端固定在图板上的K点处，橡皮筋的自然长度为KE。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 2．在橡皮筋的另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，如图甲所示。记下结点O的位置、弹簧测力计的示数和细绳套的方向，即两个分力F1，F2的大小和方向。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 3．用一个弹簧测力计拉细绳套，使结点O达到同样的位置，如图乙所示，记下此时弹簧测力计的示数和细绳套的方向，即合力F的大小和方向。 4．选定标度，作出力F1，F2，F的图示。分别用虚线连接F1，F的箭头以及F2，F的箭头，并观察构成的四边形的形状。 5．以表示F1，F2的有向线段为邻边作平行四边形，并画出对角线。 6．猜想并比较合力F与平行四边形的对角线，在大小和方向上是否相同。 7．改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 五、误差分析 1．弹簧测力计使用前没调零会造成误差。 2．使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有摩擦力存在会造成误差。 3．两次测量拉力时，橡皮筋的结点O没有拉到同一点会造成偶然误差。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 六、注意事项 1．正确使用测力计 (1)弹簧测力计在使用前应将其水平放置，然后检查、校正零点。将两弹簧测力计互相钩着水平拉伸，选择两只示数完全一致的弹簧测力计使用。 (2)施加拉力时要沿弹簧测力计轴线方向，应尽量位于与纸面平行的同一平面内。 (3)读数时应正对、平视刻度。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 2．规范实验操作 (1)不要直接以橡皮筋端点为结点，可拴一短细绳再连两绳套，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。 (2)橡皮筋的固定点K应选在靠近木板上边中点为宜，以使结点O能确定在纸的上半侧，从而便于作图。 (3)在同一次实验中，一定要使橡皮筋拉长时结点O的位置相同。 (4)使用弹簧测力计测力时，拉力要适当地大一些。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 (5)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向，不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔在白纸上画一个点，取掉细绳套后，再将所标点与O点连一直线确定力的方向。 (6)画力的图示时应选择适当的标度，且同一次实验中，选定的标度应相同，尽量使图画得大一些，要严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力。 教科物理　必修　第一册 实验基础 知识储备 随堂巩固 提升练习 典例剖析 素养迁移 原理与步骤 某小组同学在“验证力的平行四边形定则”实验中，主要操作步骤： A．在水平桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系