第二章 实验三 探究两个互成角度的力的合成规律-（教师Word）2022新教材新高考物理【赢在微点】大一轮复习顶层设计

实验三　探究两个互成角度的力的合成规律 知识梳理　对点激活 基础·自主落实 一、实验目的 验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。 二、实验原理 等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果相同，都是使同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，所以这个力F′就是那两个力F1和F2的合力。作出力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，比较F和F′的大小和方向是否相同。 三、实验器材 方木板，白纸，弹簧测力计(两个)，三角板，刻度尺，图钉(若干个)，细芯铅笔，橡皮条，细绳套(两个)。 四、实验步骤 1．用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2．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。 3．用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向。 4．用铅笔和刻度尺从点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力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。 5．只用一个弹簧测力计通过两个细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这个弹簧测力计的拉力F′的图示。 6．比较力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向是否相同。 7．改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次。 【微辨析】　(1)同一次实验中只要橡皮条伸长的长度相等即可，没有必要把结点拉到同一位置O点。(×) (2)细绳的作用是记录力的方向，其长短对实验没有影响。(×) (3)弹簧测力计的作用是记录力的大小，其准确度会直接影响到实验的精确度。(√) 五、注意事项 1．不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点的位置。 2．在同一次实验中，橡皮条拉长时结点的位置一定要相同(O点)。 3．不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，反复几次将橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化。 4．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向。不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，取掉细绳套后，再将所标点与O点相连确定力的。 5．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些。 六、误差分析 1．弹簧测力计本身不够准确造成误差，为此要选择比较准确的弹簧测力计。 2．弹簧测力计读数和作图造成偶然误差，需要多做几次实验，并且使两分力F1、F2的夹角适当大些。 核心考点　分层突破 考点·深度研析 类型1 实验原理和操作 实验操作牢记“一注意”和“两记录”： (1)注意两次结点O的位置必须相同。 (2)两个弹簧测力计拉橡皮条时，记录两弹簧测力计示数、两绳方向和结点O的位置。 (3)一个弹簧测力计拉橡皮条时，记录弹簧测力计示数和细绳方向。 【典例1】　某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB与OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。 (2)本实验采用的科学方法是________(填选项字母)。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 (3)实验时，主要的步骤是： A．在桌上放一块方木板，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，细绳的另一端各系上绳套； C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数； D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F； E．只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读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F′的图示； F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。 上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是________和________； ②遗漏的内容分别是__________________________和________________________。 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，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的是F′。 (2)一个力的作用效果与两个力的作用效果