第2章　实验3　探究两个互成角度的力的合成规律-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第二章 相互作用 实验3：　探究两个互成角度的力的合成规律 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 1 体系建构 体系建构 素养发展 4 1 实验原理与操作 1. 关于实验原理 (1) 本实验采用的科学方法是等效替代法，因此，实验要求同一次实验中，必须将橡皮条拉至同一点． (2) 本实验要探究的是互成角度的二力合成规律，因力是矢量，故作图法是最直观的． 素养发展 2. 操作注意事项 (1) 不要直接以橡皮条的端点为结点，可拴一短细绳连接两个细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置． (2) 使用弹簧测力计前，应先调节零刻度，使用时不能超过量程；拉弹簧测力计时，应使弹簧测力计与木板平行；被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动弹簧时不可与外壳相碰或摩擦． (3) 在同一次实验中，橡皮条伸长时的结点位置要相同． (4) 两个拉力F1和F2夹角不宜过小，做力的图示时，标度要一致． (5) 读数时应正对、平视刻度． 素养发展 (2022·吉林省吉林市调研)某同学用如图所示的实验装置“验证力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细线的方向． (1) 本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为____________N. 1 【解析】弹簧测力刻度每1 N被分成5格，则1格等于0.2 N，图中A的示数为3.60 N. 3.60 素养发展 (2) 下列实验要求不必要的是______(填选项前对应的字母)． A. 应测量重物M所受的重力 B. 弹簧测力计应在使用前校零 C. 细线方向应与木板平面平行 D. 改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 【解析】实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，A正确，不符合题意；弹簧测力计是测出力的大小，所以必须在测之前校零，B正确，不符合题意；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确，C正确，不符合题意；当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验，D错误，符合题意． D 素养发展 (3) 某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，在不更换弹簧测力计和重物条件下，请你提出相应的解决办法_______________________ ___________________________(一种方法即可)． 【解析】弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，在不更换弹簧测力计和重物条件下，可以通过减小弹簧测力计B的拉力或减小两弹簧测力计间的夹角来解决． ①减小弹簧测力计B的拉力　 ②减小两弹簧测力计间的夹角 素养发展 2 数据处理与误差分析 1. 数据处理方法——作图法 (1) 从结点O沿两条细绳的方向作出F1和F2的图示，以F1和F2为邻边作平行四边形，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) 从O点按同样的标度沿F′ 的方向作出F′ 的图示． (3) 观察发现，以F1、F2为邻边作出的平行四边形的对角线，即F1、F2的合力F和F′的图示，大小、方向均大致相同． (4) 猜想：F1、F2的合力即为以F1、F2为邻边画出的平行四边形的对角线F. (5) 改变F1、F2的大小、方向，重复上述实验步骤，多次实验，比较F与F′ 的大小和方向，证实猜想． 素养发展 2. 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，橡皮条的结点O没有拉到同一点会造成偶然误差． (4) 两个分力的夹角很小或很大，F1、F2数值很小，运用平行四边形定则作图时，会造成偶然误差． 素养发展 (2022·广东深圳龙岗区调研)某学习小组开展“探究两个互成角度的共点力与合力的关系”的实验． (1) 在一张白纸上，将橡皮条一端固定，用两根量程均为5.00 N的弹簧将橡皮条与两细绳的结点拉到某一位置，标记为O点，再在紧靠每条细绳处标记A、B两点，并把弹簧秤的读数记录在白纸上． (2) 只留下一根弹簧秤，将结点重新拉至O点，这样做的目的是____________，紧靠细绳处标记C点，并将弹簧秤的读数记录在同一张白纸上，如图所示． 2 【解析】只留下一根弹簧秤，将结点重新拉至O点，使一根弹簧秤的作用效果和两根弹簧秤的效果相同，这样做的目的是等效替