2015-2016学年高一物理教科版必修1课件：第二章 第8讲 实验：探究共点力合成的规律 .ppt

1、第二章力第8讲 实验：探究共点力合成的规律目标定位1.练习用作图法求两个力的合力.2.验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则.1 预习导学梳理识记点拨2 课堂讲义理解深化探究3 对点练习巩固应用反馈预习导学梳理识记点拨1.实验原理：一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡皮筋结点拉伸到某点，则F为，作出F的图示，再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示，比较F与F在实验误差允许范围内是否，即得到互成角度的两个力合成是否遵循平行四边形定则.F1和F2的合力大小相等、方向相同5第8讲 实验：探究共点力合成的规律想一想:每次实验都必须保证结点拉伸到的位置不变，这样

2、做的目的是什么？答案每次实验都必须保证结点的位置不变，是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同，这是等效替代的思想.6第8讲 实验：探究共点力合成的规律2.实验器材：图板、白纸、图钉若干、细芯铅笔、细绳套、.橡皮筋弹簧测力计两个三角板刻度尺课堂讲义理解深化探究一、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，用图钉把橡皮筋的一端固定在木板上A点，在橡皮筋的另一端拴上两个细绳套.图18第8讲 实验：探究共点力合成的规律2.用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮筋将结点拉到某位置O，用铅笔描下结点O的位置、细绳的方向，并记录两弹簧测力计的读数.9第8讲 实验：探究

3、共点力合成的规律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为邻边画出平行四边形，并画出对角线F.图110第8讲 实验：探究共点力合成的规律4.用一个弹簧测力计把橡皮筋拉到同一位置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.11第8讲 实验：探究共点力合成的规律二、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

4、测量拉力时，橡皮筋的结点O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，F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，会造成偶然误差.12第8讲 实验：探究共点力合成的规律三、注意事项1.结点O(1)定位O点时要力求准确；(2)同一次实验中橡皮筋拉长后的O点必须保持不变.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；(3)两个分力F1、F2间的夹角不要太大或太小.13第8讲 实验：探究共点力合成的规律3.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，

5、求出合力.14第8讲 实验：探究共点力合成的规律例1如图2所示是甲、乙两位同学在“共点力合成的规律”的实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F表示F1和F2的等效力，则可以判断_(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的.图215第8讲 实验：探究共点力合成的规律解析由题设可知，F为F1和F2的合力，通过平行四边形定则所得，而F是F1和F2的等效力，即用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力，显然F的方向应在细线的方向上，因甲同学F的方向与细绳在同一直线上，故甲同学的实验结果是符合事实的.答案 甲16第8讲 实验：探究共点力合成的规律借题发挥理解实验原理是做好实验的关键，实

6、验器材的选择、实验方案的设计、实验步骤的安排、实验误差分析等都必须依据实验原理来进行.17第8讲 实验：探究共点力合成的规律例2 在探究“共点力合成的规律”实验中，部分实验步骤如下，请完成有关内容：A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线.B.在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图3甲所示，记录：_、_、_ _.18第8讲 实验：探究共点力合成的规律C.将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使_，记录_.图319第8讲 实验：探究共点力合成的规律

7、答案步骤B：钩码个数(或细线拉力)橡皮筋与细线结点O的位置细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)步骤C：橡皮筋与细线结点O的位置与步骤B中结点O的位置重合 钩码个数和对应的细线方向20第8讲 实验：探究共点力合成的规律例3 将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图4所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.21第8讲 实验：探究共点力合成的规律图422第8讲 实验：探究共点力合成的规律图523第8讲 实验：探究共点力合成的规律(1

8、)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_N和_N.(只需读到0.1 N)解析 弹簧测力计的读数分别是4.0 N,2.5 N.答案4.0 2.524第8讲 实验：探究共点力合成的规律(2)在图5方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.解析 如图所示.根据测量结果，每小格代表0.5 N，将保证力的图示较准确，若每小格代表1 N，则2.5 N的力表达上容易造成误差，在确定合力大小时，更容易造成较大误差.力的图示应有刻度、箭头.答案 如解析图所示对点练习巩固应用反馈1 21.在“探究共点力合成的规律”实验中，先将橡皮筋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；先后两次拉伸橡皮筋

9、，第一次用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮筋，第二次用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋.26第8讲 实验：探究共点力合成的规律1 2(1)在实验中，下列做法正确的是_.A.弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应贴近水平木板且与木板平行B.拉橡皮筋的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些C.用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮筋时，两拉力的夹角越大越好D.用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮筋时，两拉力的夹角越小越好答案AB27第8讲 实验：探究共点力合成的规律1 2(2)实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是_.A.第一次两个弹簧测力计的示数F1和F2之和等于第二次弹簧

10、测力计的示数B.第一次两个弹簧测力计的示数F1和F2之差等于第二次弹簧测力计的示数C.橡皮筋伸长到同一长度D.橡皮筋沿同一方向伸长到相同长度答案D28第8讲 实验：探究共点力合成的规律1 22.如图6甲所示，在竖直平面内，将小圆环挂在橡皮筋的下端，橡皮筋长度为GE.用两根弹簧测力计拉动小圆环到O点，小圆环受到作用力F1、F2和橡皮筋的拉力F0，如图乙所示.(1)如图乙，此时要记录下拉力F1、F2的大小，并在白纸上记下_，以及O点的位置；29第8讲 实验：探究共点力合成的规律1 2图630第8讲 实验：探究共点力合成的规律1 2解析力是矢量，既有大小，又有方向，因此除了需要记录拉力F1、F2的大

11、小，还要记录这两个力的方向；答案 F1、F2的方向31第8讲 实验：探究共点力合成的规律1 2(2)实验中，不必要的是()A.选用轻质小圆环B.弹簧测力计在使用前应校零C.撤去F1、F2，改用一个力拉小圆环，仍使它处于O点D.用两根弹簧测力计拉动小圆环时，要保持两弹簧测力计相互垂直32第8讲 实验：探究共点力合成的规律1 2解析本实验的目的是探究求合力的方法，因此应为任意情况下的两个力与合力关系，D错误；选用轻质小圆环是为了减小水平方向偏移的误差，合力与分力之间是等效替代的关系，撤去F1、F2，改用一个力拉小圆环，仍使它处于O点，以确保等效，弹簧测力计在使用前校零是为了使力的大小读数准确，A、B、C是必要的.答案 D33第8讲 实验：探究共点力合成的规律1 2(3)图丙中F是用一个弹簧测力计拉小圆环时，在白纸上根据实验结果画出的图示.F与F中，方向一定沿GO方向的是_.解析当用一个弹簧测力计拉小圆环时，因圆环为轻质小圆环，故弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力平衡，其方向一定与橡皮筋的拉力方向相反，即一定沿GO方向的是F.答案F