第4章 第1节 第1课时 探究两个互成角度的力的合成规律-【新课程学案】2026-2027学年高中物理必修第一册教师用书word（鲁科版 福建专版）

　第4章　力与平衡

第1节　科学探究:力的合成

 

第1课时 探究两个互成角度的力的合成规律

 (实验课——基于经典科学探究)

 

一、实验装置

二、实验原理

1.实验方法:等效替代法。

2.设计思路

(1)让两个互成角度的共点力F1和F2作用于某一物体,并产生明显的作用效果。

(2)用一个力F来代替F1和F2,产生同样的作用效果。

(3)测出F1、F2和F,比较它们的大小和方向,找出规律。

一、实验步骤

1.在桌上平放一块木板,在木板上铺一张白纸,用图钉把白纸固定在木板上。

2.用图钉把橡皮筋的一端固定在木板上的A点,在橡皮筋的另一端挂上两条细绳,细绳的另一端各系着绳套。

3.用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点到达某一位置O,如图甲所示。

4.用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出并记录两个弹簧测力计的示数F1、F2。

(注意使弹簧测力计与木板平面平行)

5.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮筋的结点拉到同样的位置O,如图乙所示,读出并记录弹簧测力计的示数F,记下细绳的方向。

二、数据处理

1.取下白纸,用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方向画直线,按着一定的标度作出两个力F1和F2的图示,再按同一标度作出只用一个弹簧测力计拉动橡皮筋的力F的图示。

2.比较F1、F2、F的大小和方向,能否看出三者之间的关系?

试一试,以F1、F2为邻边作平行四边形,并作出对角线F'。

比较F'与合力F的大小和方向,看它们在误差范围内是否大小相等,方向相同。

3.对角线F'和合力F在误差范围内重合,说明两个共点力合成时,用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,则此两邻边间的平行四边形的对角线所代表的力就是合力。

三、注意事项

1.结点

(1)定位结点时要准确;

(2)同一次实验中橡皮筋结点位置必须保持不变。

2.拉力

(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向;

(2)应使橡皮筋、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内;