内容正文:
第二章 相互作用——力
实验❸ 探究两个互成角度的力的合成规律
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课时跟踪练(10)
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第二章 相互作用——力
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一、实验器材
方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉、铅笔。
二、实验操作
1.仪器安装
(1)在方木板上用图钉固定一张白纸。
(2)如图甲所示,把橡皮条的一端固定在G点,另一端拴上两个细绳套。
2.测量与记录
(1)使用两个弹簧测力计:如图乙所示,描下O点的位置、两个细绳套的方向,并记录两个弹簧测力计的读数。
(2)使用一个弹簧测力计:如图丙所示,仍使小圆环处于O点,记下细绳套的方向和弹簧测力计的读数。
位置不变:互成角度的两个力与一个力产生相同的效果,所以在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
3.重复实验:改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验。
三、数据记录及分析
1.画平行四边形
(1)画分力F1、F2的图示:用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1、F2的图示。
(2)画平行四边形:以F1、F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线为F。
2.画合力的图示:用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测力计时的读数F′的图示。
3.观察图形:比较F′与F是否在实验允许的范围内重合。
准确作图:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,严格按力的图示要求作平行四边形求合力。
考点一 教材原型实验(物理观念、科学探究)
角度 实验操作与注意事项
1.等效:同一次实验中两次把橡皮条拉长后的结点O的位置必须保持不变。
2.合适:两分力F1、F2的夹角不要太大或太小,以60°~100°之间为宜。在合力不超出弹簧测力计的量程以及在橡皮条弹性限度内,形变量应尽量大一些。
3.平行:沿弹簧测力计轴线方向拉(与板面平行),橡皮条、弹簧测力计和细绳套与纸面平行。
【典例1】(2022·上海师大附中高三模拟)某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和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 。
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