浙江专用2018-2019高中物理第三章相互作用实验：探究求合力的方法学案新人教版必修1

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1、实验：探究求合力的方法知识内容探究求合力的方法考试属性√课时要求1.理解探究实验的原理，认识“等效替代”方法，知道实验步骤及操作要点，会作出力的图示.2.通过探究，知道分力与合力之间的关系所遵循的规则.3.知道误差产生的主要原因.一、实验仪器方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔.二、实验原理1.合力F′的确定：一个力F′的作用效果与两个共点力F1与F2共同作用的效果都是把橡皮条拉伸到某点，则F′为F1和F2的合力.2.合力理论值F的确定：根据平行四边

2、形定则作出F1和F2的合力F的图示.3.平行四边形定则的验证：在实验误差允许的范围内，比较F′和F是否大小相等、方向相同.三、实验步骤1.在方木板上用图钉固定一张白纸，如图1甲所示，用图钉把橡皮条的一端固定在木板上A点，在橡皮条的另一端拴上两个细绳套.图12.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将结点拉到某位置O，用铅笔描下结点的位置、细绳的方向，并记录两弹簧测力计的读数.3.如图乙所示，按适当的比例作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板，以F1、F2为邻边画出平行

3、四边形，并画出对角线F.4.用一个弹簧测力计把橡皮条拉到同一位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，并用同样的比例作出这个力F′的图示.5.比较F与F′的大小和方向，看它们在实验误差允许范围内是否相同，从而验证平行四边形定则.四、注意事项1.结点(1)定位O点时要力求准确；(2)同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持位置不变.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)应使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内；(3)两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小.3

4、.作图(1)在同一次实验中，选定的比例要相同；(2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力.五、误差分析1.弹簧测力计使用前没调零会造成误差.2.使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成误差.3.两次测量拉力时，橡皮条的结点没有拉到同一点会造成偶然误差.4.两个分力的夹角太小或太大以及F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，都会造成偶然误差.一、实验原理及步骤例1　做“探究求合力的方法”的实验时：(1)除已有的器材(方木板、白纸

5、、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有________和________.(2)在做上述实验时，在水平放置的木板上用图钉固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个细绳套，通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条，使结点移到某一位置O，此时需记下：①________；②________；③________.然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达________，再记下________.图2(3)在某次实验中，某同学的实验结果如图2所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与

6、细绳结点的位置.图中________是力F1与F2的合力的理论值；________是力F1与F2的合力的实验值.通过把________和________进行比较，验证平行四边形定则.答案　(1)三角板　橡皮条(2)①O点位置　②细绳所指方向　③相应弹簧测力计读数　同一位置O点　弹簧测力计读数和细绳方向(3)F　F′　F　F′二、实验数据处理例2　将橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮条的活动端拉到

7、O点时，两根细绳相互垂直，如图3甲所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.图3(1)由图可读出两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N.(2)在图乙的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.答案　(1)4.00　2.50　(2)见解析图解析　由题图可知，竖直方向的弹簧测力计的读数为2.50N，水平向右的弹簧测力计的读数为4.00N.因为读数2.50N、4.00N均是0.50N的整数倍，所以选方格纸中一个小方格的边长表示0.50N，应用平行四边形定则，即可画出两个力以及它

8、们的合力，如图所示.三、实验注意事项及误差分析例3　在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列说法正确的是________.A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到不同长度C.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D.将