3.4 专题 探究两个互成角度的力的合成规律 课件 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

探究两个互成角度的力的合成规律 1 一.复习回顾 如果一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。 如果几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。 等效替代 合力和分力 2 一.复习回顾 求一个力的分力的过程叫做力的分解。 求几个力的合力的过程叫做力的合成。 互为逆过程 力的合成和分解 3 二.新课教学 1.同一直线上两力合成 4 二.新课教学 2.互成角度的力的合成 5 二.新课教学 实验：探究互成角度的力的合成规律 阅读“实验”栏目相关内容，思考以下问题: （1）本实验的目的是什么？ （2）实验原理？ （3）实验中需要用到哪些仪器？ （4）如何提供合力与分力？ （5）对物体分别施加合力分力时应当注意什么？ （6）在实验过程中，需要记录哪些数据？如何记录？ 6 二.新课教学 1、实验目的 （1）研究互成角度的两个共点力的合成规律。 （2）学会应用作图法处理实验数据并得出结论。 7 二.新课教学 2、实验原理 互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F产生相同的作用效果，通过作力的图示，观察力的合成遵循什么规律。 8 二.新课教学 3、实验器材 两个弹簧测力计，橡皮条，小圆环，细线 铅笔，三角板 白纸，图钉，木板 9 二.新课教学 4、如何提供合力与分力 10 二.新课教学 5、对物体分别施加合力分力时应当注意什么？ 保证合力、分力产生的作用效果相同， 即橡皮筋伸长的长度相同，两次都将结点拉伸到同一点o 11 力的大小 力的方向 （弹簧测力计读数） （两点确定一条直线） 二.新课教学 6、需要记录哪些数据？如何记录？ 12 三.实验操作 实验步骤： 1.仪器安装 (1)如实验原理图所示,用图钉把白纸固定在水平桌面上的方木板上。 (2)用图钉把橡皮条的一端固定在G点，橡皮条的另一端结点处拴上两个细绳套。 2.测量与记录 (1)两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O)。用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数。 (2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。 13 三.实验操作 数据处理——作图法： 1.用铅笔和刻度尺从O点沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示。 2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中只用一个弹簧测力计的拉力F的图示。 3.作出F1与F2的合力F的图示，观察F1与F2的合力F的关系。。 14 三.实验操作 实验注意事项： 1.使用弹簧测力计前,要先观察指针是否指在零刻度处,若指针不在零刻度处,要调整指针使其指在零刻度处。再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个弹簧测力计示数相同方可使用。 2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时点O的位置一定要相同。 3.用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°～100°之间为宜。 15 三.实验操作 实验注意事项： 4.实验中的两个细绳套不要太短。 5.在用力拉弹簧测力计时,拉力应沿弹簧测力计的轴线方向。弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内。要防止弹簧测力计卡壳,防止弹簧测力计或橡皮条与纸面有摩擦。 6.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。 16 三.实验操作 学生操作： 学生展示： 学生总结： 17 三.实验操作 总结规律 得出结论： 在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个规律叫作平行四边形定则。 18 三.实验操作 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)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘,要按有效数字位数要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录。 (2)作图时使用刻度尺,并借助三角板,一定要使表示两力的对边平行。 19 1．在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，Oa与Ob为细绳，用两个弹簧测力计同时拉两根细绳，O为橡皮筋与细绳的结点位置。 （1）下列实验操作正确的是 （ ） A．实验中，两根细绳必须等长 B．确定拉力方向时，在细绳正下方描出的两个点要适当远些，有利于减小实验误差 C．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D．用一个弹簧测力计与用两个弹簧测力计拉橡皮条时，只需要满足橡皮条的长度相等 四.课堂练习 BC （2）由图可读得拉力的大小为 　 　 N。 （3）撤去两个力，改用一个弹簧测力计拉细绳，橡皮筋与细绳的结点仍然拉至O点，这样做所采用的科学方法是 　 （选填各选项前面的字母符号） 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 （4）如图乙所示，F′表示由平行四边形定则作出的和的合力，F表示用一个弹簧测力计拉橡皮筋的力，一定与OA共线的是 　 　 。（选填“F′”或“F”） 四.课堂练习 3.60 B F 五.课堂小结 重点 : 实验探究互成角度的力的合成规律 理解——实验原理 掌握——实验流程 注意——实验细节 22 $$