(学案)第二章实验3 探究两个互成角度的力的合成规律-2023年新高考物理【衡中学案】一轮总复习(人教版)

衡中学案·2023 年度创新设计·新教材 实验数据在给定的坐标中作出弹簧 C 的 F - x 图像。 (4)根据图线得出弹簧的劲度系数与弹簧长度有怎 样的关系? 　 同一根弹簧上截下的几段,越短的,劲 度系数越大。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 实验三　 探究两个互成角度的力的合成规律 实验知识·自主回顾 SHI YAN ZHI SHI ZI ZHU HUI GU 一、实验目的 　 　 探究力的合成的平行四边形定则;理解等效替代 思维方法在物理学中的应用。 二、实验原理 　 　 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筋伸长到同一点,所以 力 F 就是这两个力 F1 和 F2 的合力。 作出力 F1、F2 和 F 的图示,再根据平行四边形定则作出力 F1 和 F2 的 合力 F′的图示,如图所示。 比较 F 和 F′的大小和方 向,若在实验误差允许范围内相等,则可验证平行四边 形定则。 三、实验器材 　 　 方木板一块,弹簧秤两个,白纸,橡皮条一段,细绳 套两个,图钉(若干),三角板,刻度尺,铅笔。 四、实验步骤 　 　 (1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上。 (2)用两个弹簧测力计分别钩拉两个细绳套,互 成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点到达某一位 置 O。 (3)用铅笔描下结点 O 的位置　 和两条细绳的方 向　 ,并记录弹簧测力计的读数　 ,利用刻度尺和三角 板根据平行四边形定则求出合力 F。 (4)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮筋 的结点拉到与前面相同的位置 O 　 ,记下弹簧测力计 的读数 F′　 和细绳的方向　 。 (5)比较 F′与用平行四边形定则求得的合力 F,判 断在实验误差允许的范围内是否相等。 五、误差分析 　 　 除弹簧测力计本身的误差外,实验误差主要来源 于读数误差和作图误差两个方面。 (1)减小读数误差的方法:弹簧测力计数据在允 许的情况下,尽量大一些。 (2)减小作图误差的方法:作图时两力的对边一定要 平行,两个分力 F1、F2 间的夹角越大,用平行四边形作出 的合力 F 的误差 ΔF 就越大,所以实验中不要把 F1、F2 间 的夹角取得太大。 六、注意事项 　 　 (1)正确使用弹簧测力计:①本实验需要选用规 格相同的两只弹簧测力计;②使用时读数尽量大,但不 能超出量程;③被测力的方向与轴线方向要一致;④读 数时应正对、平视刻度。 (2)位置不变:在同一次实验中,橡皮筋拉长后, 结点 O 的位置必须保持不变。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 核心考点·重点突破 HE XIN KAO DIAN ZHONG DIAN TU PO 考点一 教材原型实验 典例试做 1 (2021·四川雅安中学开学考)两 个实验小组做了如下两个实验,请回答下列问题: Ⅰ. 一个实验小组利用图甲实验装置进行“探究求 合力的方法”实验。 (1)下列说法中正确的是 AC　 。 A. 在测量同一组数据 F1、F2 和合力 F 的过程中, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 042 高考一轮总复习·物理·人教版 橡皮条结点 O 的位置不能变化 B. 弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下 C. F1、F2 和合力 F 的大小都不能超过弹簧测力计 的量程 D. 为减小测量误差,F1、F2 间夹角应为 90° (2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉 力的大小为4. 00　 N。 (3)本实验采用的科学方法是 C　 　 。 A. 理想实验法　 　 　 　 　 　 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 建立物理模型法 Ⅱ. 另一个实验小组在“验证力的平行四边形定 则”的实验中,某同学的实验情况如图丙所示,其中 A 为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳。 (1)本实验中,采取下列哪些方法和步骤可以减 小实验误差 BD　 　 。 A. 两个分力 F1、F2 间的夹角尽量小些 B. 两个分力 F1、F2 的大小要适当大些 C. 拉橡皮条的细绳要稍短一些 D. 实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时 视线要正对弹簧测力计刻度 (2)本实验采用的是等效替代法,但若将细绳也 换成橡皮条,则实验结果是否会发生变化? 答:不变化 　 　 (填“变化”或“不变化”)。 (3)为