第二章 实验三 探究共点力合成的规律-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（旧教材，人教版）

实验三　探究共点力合成的规律 解读 实验基础 ●注意事项 1.位置不变:在同一次实验中,使橡皮筋拉长时结点O的位置一定要相同。 2.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筋时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°～100°之间为宜。 3.尽量减小误差 (1)在合力不超出量程及在橡皮筋弹性限度内,形变应尽量大一些。 (2)细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。 4.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。 ●误差分析 产生原因 减小方法 偶然误差 读数误差 弹簧测力计数据在允许的条件下,尽量大些,读数时眼睛要正视刻度板 作图误差 两分力夹角不能太大或太小,作图时两力的对边一定要平行 系统误差 弹簧测力计本身的误差 选择较精确的弹簧测力计 创新 科学探究 题型一　常规实验 [例1] (2022·四川树德中学模拟预测)“探究两个互成角度的力的合成规律”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)图乙中一定沿着AO方向的是　　　　(选填F或F′)。  解析:(1)F是通过平行四边形定则作图得出的值,为理论值;而F′是通过一个弹簧测力计沿AO方向拉橡皮筋,使橡皮筋伸长到O点,使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计的拉力效果相同而测量出的合力,是力F1和F2的合力的实际测量值,其方向一定沿着AO方向。 答案:(1)F′ [例1] (2022·四川树德中学模拟预测)“探究两个互成角度的力的合成规律”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图。 (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.物理模型法 解析:(2)该实验中要求两次橡皮筋弹性形变效果相同,所以实验采用了等效替代的方法,故B正确。 答案:(2)B　 [例1] (2022·四川树德中学模拟预测)“探究两个互成角度的力的合成规律”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图。 (3)下列说法正确的是　　　　。(多选)  A.两个分力的值稍大一些较好,便于减小作图误差 B.两个分力的夹角越大越好,同时在实验中应注意弹簧测力计与细绳应始终平行纸板但不与纸面接触 C.两分力的夹角应取90°,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形 定则 D.在同一实验中,两次实验操作O点的位置不能变动 解析:(3)两个分力的值稍大一些较好,便于减小作图误差,故A正确;两个分力的夹角应适当,不一定取90°,过大、过小都不利于实验操作,故B、C错误;为使合力与两个分力同时作用效果相同,在同一实验中,两次实验操作O点的位置不能变动,故D正确。 答案:(3)AD　 [例1] (2022·四川树德中学模拟预测)“探究两个互成角度的力的合成规律”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图。 (4)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,能否验证力的平行四边形定则?答 　　　　(选填“能”或“不能”)。  解析:(4)如果将细绳也换成橡皮筋,实验时AO橡皮筋拉力的大小和方向都不发生变化,前后效果相同,依旧能验证平行四边形定则。 答案:(4)能 [例2] 某探究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图甲所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。 (1)用一个弹簧测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由弹簧测力计读出。弹簧测力计的示数如图乙所示,F的大小 为　　　　 N。  解析:(1)由弹簧测力计的读数规则可知,读数为4.0 N。 答案:(1)4.0　 [例2] 某探究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图甲所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。 (2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个弹簧测力计同时拉橡皮 筋,再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向,由弹簧测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N。 ①用5 mm长度的线段表示1 N的力,