内容正文:
实验三 探究两个互成角度的力的合成规律
第二章
相互作用——力
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
5A导学案 高考一轮复习 物理
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夯实双基
基 础 梳 理
1. 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.
2. 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.
夯实双基
(2) 平行四边形法: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′的大小和方向是否相同,若在误差允许的范围内相同,则验证了力的平行四边形定则.
夯实双基
3. 实验器材
木板、白纸、图钉若干、__________、细绳、弹簧测力计(2个)、三角板、__________等.
橡皮条
刻度尺
夯实双基
4. 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细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一点O.
(3) 用铅笔描下____________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.
木板
结点O的
方向
夯实双基
(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相同的__________,记下弹簧测力计的读数F′和细绳套的方向.
(5) 比较F和F′,观察它们在实验误差允许的范围内是否________.
位置O
相等
夯实双基
5. 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.
(2) 用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出一个弹簧测力计的拉力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.
夯实双基
6. 误差分析
实验误差除弹簧测力计本身的误差外,还主要来源于________误差和________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______一些.读数时眼睛一定要________,要按有效数字正确读数和记录.
(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间的夹角大小要适当.
读数
作图
大
正视
夯实双基
7. 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,如果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______,也不宜太大,以60°~120°为宜.
(4) 尽量减小误差:在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内,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.
结点
小
夯实双基
素养发展
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教材原型实验
在“探究求合力的方法”的实验中:
(1) 本实验采用的科学方法是______.
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
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【解析】在本实验中要保证两个弹簧测力计的拉力与一个弹簧测力计的拉力效果相同,采用的科学方法是等效替代法,故B正确.
B
素养发展
(2) 为了减小实验误差,下列说法中正确的是________.
A. 拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好
B. 拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C. 实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D. 拉力F1和F2的夹角越大越好
AB
素养发展
【解析】在实验中为方便记录拉力的大小与方向,拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好,故A正确;为减小实验误差,拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行,那样记录数据即为橡皮条在水平方向所受的拉力,故B正确;实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉某一值,并不是把其拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点,故C错误;为减小实验误差,拉力F1和F2的夹