第4章 第1节 第1课时 实验 探究两个互成角度的力的合成规律-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习教学课件ppt（新教材，鲁科版）

第4章　力与平衡 第1节　科学探究:力的合成 第1课时　实验:探究两个互成角度的力的合成规律 探究·必备知识 物理 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 归纳·科学思维 物理 一、作图分析 1.分力、合力的图示关系:分别作出各组测量中F1、F2和F的图示,用虚线把拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,围成的形状像一个平行四边形,可以推知以F1、F2为邻边作出的平行四边形,F1、F2所夹对角线表示合力F。 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 2.理论值:在白纸上从O点开始分别作出两只弹簧测力计同时拉橡皮筋时拉力F1和F2两力的图示,并以F1、F2的力的图示为邻边作平行四边形,且作出所夹对角线,该对角线为合力F′,如图所示。 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 3.测量值:用刻度尺从O点起作出一只弹簧测力计拉橡皮筋时拉力F的图示,可以看到,F与F′基本重合。 4.结论:以表示两个分力F1、F2的有向线段为邻边作出的平行四边形,其两力之间的对角线代表合力F的大小和方向。 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 二、误差分析 项目 产生 原因 减小方法 偶然 误差 读数 正视、平视弹簧测力计 刻度 作图 (1)两分力夹角在60°～120°之间; (2)弹簧测力计读数尽量大些 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 三、注意事项 1.正确使用弹簧测力计 (1)测量前应首先检查弹簧测力计的零点是否准确,注意使用中不要超过其量程。 (2)实验时,弹簧测力计必须保持与木板平行,且拉力应沿轴线方向。弹簧测力计的指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位孔发生摩擦。 (3)读数时应正视、平视刻度,估读到最小刻度的下一位。 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 2.规范实验操作 (1)位置不变:在同一次实验中,将橡皮筋拉长时结点的位置一定要相同。 (2)角度合适:两只弹簧测力计所拉细线的夹角不宜太小,也不宜太大。 (3)在不超出弹簧测力计量程及在橡皮筋弹性限度内的前提下,测量数据应尽量大一些。 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 (4)细线适当长一些,便于确定力的方向。不要直接沿细线方向画直线,应在细线两端画投影点,去掉细线后,连直线确定力的方向。 3.规范作图: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。 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 突破·关键能力 物理 [例1] 某同学独自一人进行“探究两个互成角度的力的合成规律”这一实验。因无法同时拉两个弹簧测力计并记录拉力的方向和大小,该同学的实验操作步骤如下: 类型一　实验原理及实验操作 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 ①在木板上固定白纸,橡皮筋的一端用图钉固定在木板上A点,另一端系上两根带绳套的细绳,在白纸上标出某标记点“O”。 ②先将细绳1的绳套拉至另一标记点“B”并用图钉固定,再用弹簧测力计拉细绳2,将橡皮筋的另一端拉至“O”点并使两细绳间有一定的夹角θ,如图所示。记录此时弹簧测力计的示数F1及细绳2的方向(沿OC方向)。 ③松开细绳1的绳套端,用弹簧测力计拉细绳2,再次将橡皮筋的另一端拉到“O”点,记录此时弹簧测力计的示数F2及细绳2的方向(沿图中虚线方向)。 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 ④　　　　,记录此时弹簧测力计的示数F3。  ⑤确定标度,作出三个力的图示,观察这些力的图示间的几何关系。 ⑥改变标记点“O”“B”的位置,重复上述实验过程,多次实验。 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 解析:(1)操作步骤中没有标记C点位置。 (1)请写出在上述步骤中遗漏了什么环节: . 　　　　　　　。  没有标记 C点位置 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 (2)为完成这一实验,该同学应在步骤④中进行的操作过程为　 . . . 。  将细绳2的绳套拉至标记点“C”并用图钉固定,再用弹簧测力计拉细绳1,将橡皮筋的另一端拉至“O”点,且使细绳1沿OB方向,记录此时弹簧测力计的示数F3及细绳1的方向。 探究·必备知识 归纳·科学思维 突破·关键能力 (3)该同学根据记录的三个力F1、F2和F3作图,下列图示符合实验过程的是　　　　。