第3章 4 第1课时 合力和分力 实验：探究两个互成角度的力的合成规律-【金版教程】2025-2026学年高中物理必修第一册作业与测评课件PPT（人教版）

第三章　相互作用——力 4.力的合成和分解 第1课时　合力和分力　实验：探究两个互成角度的力的合成规律 目录 1 关键能力提升练 必备知识对点练 2 必备知识对点练 必备知识一　共点力、合力和分力 1．关于共点力，下列说法中错误的是(　　) A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两个力一定是共点力 B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力 C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，则这几个力可能是共点力 D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以汇交于一点，则这几个力是共点力 必备知识对点练 1 2 3 4 4 解析：如果大小相等、方向相反的两个力作用在一个物体的两个点上，且作用线不相交，则它们不是共点力，A错误；一对平衡力是作用在物体上同一点或者力的作用线交于一点的两个力，所以一对平衡力一定是共点力，B正确；作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，但它们的作用线交于一点，则它们是共点力，C、D正确。本题选说法错误的，故选A。 　 必备知识对点练 1 2 3 4 5 解析：合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同，合力的作用可以替代原来那几个力的作用，A、C正确；合力与分力是等效替代关系，不是同时作用在物体上，B错误；合力与分力具有瞬时对应关系，某个分力变化，其合力通常也会发生变化，D正确。 　 2．(多选)关于几个力及其合力，下列说法正确的是(　　) A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 B．合力与原来那几个力同时作用在物体上 C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D．某个分力变化了，合力一般也同时发生变化 必备知识对点练 1 2 3 4 6 必备知识二　实验：探究两个互成角度的力的合成规律 3．在“探究求合力的方法”的实验中 (1)已有实验器材：木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮条、铅笔，如甲图所示的器材中还需要选取________(填对应字母)； (2)某实验室老师提供的橡皮条和细绳套如乙图所示，在实验过程中需要记录的“结点”应该选择________(选填“O点”或“O′点”)； C O′点 必备知识对点练 1 2 3 4 7 (3)关于此实验的操作，说法正确的是________。 A．b、c两细绳套应适当长一些 B．实验过程中，弹簧测力计外壳不能与木板有接触 C．重复实验再次探究时，“结点”的位置可以与前一次不同 D．只有一个弹簧测力计也可以完成此实验 ACD 解析：(1)“探究求合力的方法”的实验中，需要利用力的图示表示三个力，根据平行四边形定则比较合力的理论计算值和直接测量值的关系，故需要弹簧测力计测量力的大小，不需要用钩码、打点计时器和天平，故选C。　 (2)需要记录的是两个分力作用点即两细绳套结点的位置，即需要记录的是O′点。 必备知识对点练 1 2 3 4 8 (3)实验时，b、c两细绳套应适当长一些，可以减小确定力的方向时的误差，故A正确；实验过程中，弹簧测力计外壳可以与木板有接触，对实验无影响，但是最终在平衡状态记录时，需保证弹簧测力计和细绳套与木板平行，故B错误；重复实验再次探究时，只需保证两个力拉橡皮条的作用效果和一个力拉橡皮条的作用效果相同，即将“结点”拉至同一位置，而“结点”的位置可以与前一次的不同，故C正确；若只有一个弹簧测力计，记录两个分力的大小和方向时，可以先用弹簧测力计与一个细绳套将橡皮条拉到同一位置O点，做好测量和记录并固定两细绳套方向后，再把弹簧测力计换到未记录的一侧测出该细绳套上的力的大小，即只有一个弹簧测力计也可以完成此实验，故D正确。 必备知识对点练 1 2 3 4 9 4．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，自然长度为GE的橡皮条一端连接轻质小圆环，另一端固定在G点，两个细绳套系在小圆环上。如图乙，用两个弹簧测力计互成角度地分别拉住两个细绳套，使橡皮条伸长，小圆环到达某一位置。请将以下的实验操作和处理补充完整： 必备知识对点练 1 2 3 4 10 (1)用铅笔描下小圆环到达的位置，记为O； (2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，并沿每个细绳套的方向标记出力的方向； (3)如图丙，只用一个弹簧测力计，通过细绳套把小圆环____________，记录弹簧测力计的示数F，并________________________________；(填写实验操作) 仍拉至O点 沿细绳套的方向标记出力F的方向 必备知识对点练 1 2 3 4 11 (4)按照力的图示要求，作出拉力F1、F2及F的图示； (5)如图丁，以F1、F2为邻边作平行四边形，对角线为F′； (6)比较________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应改进后再次进行实验。若重复多次实验，二者基本一致，即可得出实验结论。 F和F′ 必备知识对点练 1 2 3 4 12 解析：(3)为了保证两次力的作用效果相同，所以需把小圆环仍拉至O点，记录弹簧测力计的示数F，并沿细绳套的方向标记出力F的方向。 (6)比较直接测量值F和理论计算值F′，分析并得出结论。　 必备知识对点练 1 2 3 4 13 关键能力提升练 1．(多选)关于分力与合力，下列说法中正确的是(　　) A．在建立“合力与分力”的概念时，应用了等效替代法 B．合力的受力物体是分力的施力物体 C．各个分力一定是同一性质的力才可以进行合成 D．各个分力必须是同一个物体同一时刻受到的力 解析：在建立“合力与分力”的概念时，应用了等效替代法，故A正确；合力的受力物体是分力的受力物体，故B错误；各个分力可以是不同性质的力，也可以是同一性质的力，故C错误；各个分力必须是同一物体同一时刻受到的力，故D正确。　 1 2 3 关键能力提升练 2．某同学探究“两个互成角度的力的合成规律”实验的装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，OB、OC均为连接橡皮条与弹簧测力计的细绳套。实验时，先用两个互成夹角的力F1、F2拉伸橡皮条到某一位置，撤去F1、F2，改用一个力F，使得橡皮条拉伸到相同位置。 1 2 3 关键能力提升练 (1)两次橡皮条的形变量相同，即力F1、F2共同的作用效果与力F相同，所以F等于F1、F2的合力，这用到了____________(选填“控制变量法”“放大法”或“等效替代法”)。 (2)某次实验时连接OB的弹簧测力计的示数如图乙所示，则OB上的拉力大小F1＝________________________ N。 等效替代法 2.95(2.94、2.96也正确) 1 2 3 关键能力提升练 解析：(1)两次橡皮条的形变量相同，即力F1、F2共同的作用效果与力F相同，所以F等于F1、F2的合力，这用到了等效替代法。 (2)图中弹簧测力计的分度值为0.1 N，由图乙可知，OB上的拉力大小F1＝2.95 N。　 1 2 3 关键能力提升练 3．某学习小组用如图所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”。如图1所示，在竖直平面内，橡皮条的一端固定，另一端挂一轻质小圆环，橡皮条原长为GE，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环。 (1)实验过程中，小王将弹簧测力计向上拉测量拉力大小，而非将橡皮条挂在上方，向下拉弹簧测力计测量拉力，这样做的好处是______。 A．可以保证弹簧拉力和细绳套在同一直线上 B．方便调零且较为准确测量拉力大小 C．可以不用考虑弹簧测力计外壳的重力影响 B 1 2 3 关键能力提升练 (2)本实验采用的科学方法是等效替代法，具体操作指的是________(填正确选项前字母)。 A．橡皮条沿同一方向伸长 B．橡皮条伸长到相同长度 C．橡皮条沿同一方向伸长相同长度 D．两个弹簧测力计拉力大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小 (3)小黄则是在水平桌面上做实验(如图2)，通过实验小黄确定了F1、F2、F的方向(如图3)，并记录三个力的大小。 C 1 2 3 关键能力提升练 (4)小黄绘制结果如图4，F与F′两力中其中________(选填“F”或“F′”)为合力的实际值。 (5)若将细绳套改用橡皮条来拉弹簧测力计，这对实验结果________(选填“有”或“无”)影响。 F 无 1 2 3 关键能力提升练 解析：(1)实验过程中，小王将弹簧测力计向上拉测量拉力大小，而非将橡皮条挂在上方，向下拉弹簧测力计测量拉力，这样做的好处是方便弹簧测力计的调零且较为准确测量拉力大小，故选B。 (2)本实验采用的科学方法是等效替代法，具体操作指的是用一个弹簧测力计拉橡皮条和用两个弹簧测力计拉橡皮条均沿同一方向伸长相同长度，故选C。 (4)F与F′两力中，F为合力的实际值，即用一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力的值，F′是利用平行四边形定则求得的两个力合力的理论值。 (5)若将细绳套改用橡皮条来拉弹簧测力计，对于实验中的等效替代法无影响，即对实验结果无影响。　 1 2 3 关键能力提升练 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R $