江苏省南京市金陵中学高中物理必修1教案：第3章第4节 力的合成 （图片版）

观察与思考学生遍过三次实验采樂的数据(图二)很快地发现:(1)分力可能与 合力小,也可能比合力大:(2)在合力不变的情况下,两个分力夹角越大时,分力越大 (3)两个分力的大小之和大于合力,并不等于合力。 旋出问题这时学生自然就捉出了问题,分力与合力到底存在着什么样的数学关系? 猜想与假设这时学生将注意力集中到力的图示(图二),很多同学菱出了自己的 猜想,从力的图示来看,合力可能是两个分力所组成的平行四边形的对角线,同学将实 验得到的图形复制到“画笔”中去处理,结果发现合力并不在两个分力组成的平行四边形 的对角线上(如图三所示),结果同学们争论开了,有的说从亭实来看刚才的猜想不正 确,有的说猜恕是正确的,其原因可能是实验误差所引起的,更有应用了缸俐略所认为 的“自然界中的规体都是简单的”这一道理,认为只有平行四边形它们之间才存在誉一种 简单的关系。有的同学提出应该进一步通过实验进行对猜想进行论亚 图三 设计实验为了诚小实验的误差,这次实验用的是被皮筋的形变效果,因为重物离 标有免度的平板距离太大,在谢量角度时误差较大。用两个互成角度的力(F1、F2)拉 根橡皮筋使其伸长到某一点,再用一个力F将橡皮筋拉伸到同一点,则F为两个分力 F1、F2的合力。数据的采集仍然用表格与力的图示,但表格设计出有所不同,其中F为 实验中测得的合力,而F′根据两个分力的角度和分力的大小通过平行四边形计算得到 的合力,AF是F与F的大小之差,△B是F′与F之间的夹角。如果假设成立,那么遥 过实验采集的数据所计算得到的AF和A都应该很小或者为零。在力的图示设计中,根 据两个分力的大小与方向通过平行四边形作出一个合力的大小与方向,根据实验测符的 合力再作出一个合力的大小与方向,通过实验比较两个合力的线段长度与方向,如果猜 想正确,这两条线段应该大小近似相等,方向基本相同。 日△⊙回d 力的合成实验数据处理与分析 集合加 △F△0 力 二力2 表中力的带位均为 开后支 的 使中宇中物生创祥 图四 数据收梨分组实验,采樂数据,每组采袋三组数据。在分组实验前,教师提醒同 学用任意角度进行实验 数据分析与论证如图四是某一组同学所做的实验记录,教师向全班同学提出了问 题:该组同学的数据能否证明前面的猜想?同学们又一次争论开了,有同学说可以,因 为在两组数据中,AF、△B虽然不等于零,但相差很小,这是实验