第二章 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律 必备知识 自主落实 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。 提升点位置不变：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F、F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F、F2的图示。 (②)画平行四边形：以F、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。 G 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 独家授权侵权必究 学科网书城 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com□ 您身边的互联网+教辅专家 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。 提升点准确作图：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。 关键能力 强化提升 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F、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。 甲 (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 的另一端系着绳套： 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 ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 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力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 答案：(1)F(2)B(3)①CE②C中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明 “把橡皮条的结点拉到同一位置O” 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：而用两个弹簧测 力计拉橡皮条至O点的拉力，根据平行四边形定则作出两弹簧测力计拉力的合力，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相同，它们的作用效果可以等效替代，B正 确。 (3)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作过程可知，有重要遗漏的步骤的序 号是C、E: ②在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置O。 山·要点归纳 操作不忘“一”“二”“三” (1)“一注意”：两次操作，结点0必须在同一位置： (②)“二合适”：两分力的夹角要合适，各力大小要合适； (3)“三记录”：记录两个分力（大小、方向），一个合力（大小、方向）。 角度 数据处理及误差分析 1误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。 2减小误差的办法 (1)减小读数误差的方法：在条件允许的情况下，弹簧测力计的数据应尽量大