实验三探究求合力的方法 MYKONGLONG
实验三 探究求合力的方法
基础回放·要点整合 ⊙基本实验要求 1.实验原理 互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F产生相同的效果,看F1、F2用平行四 边形定则求出的合力F与F在实验误差允许 FI 2.实验器材 0 木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测 3.实验步骤 F4F (1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上 实验原理图 (2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O如实 验原理图所示 (3)用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数,利用刻度尺和三角板根据平 行四边形定则求出合力F. (4)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数F 和细绳的方向 (5)比较F′与用平行四边形定则求得的合力F,看它们在实验误差允许的范围内是否相等 MYKONGLONG
基础回放·要点整合 基本实验要求 1．实验原理 互成角度的两个力 F1、F2与另外一个力 F′产生相同的效果，看 F1、F2用平行四 边形定则求出的合力 F 与 F′在实验误差允许范围内是否相等． 2．实验器材 木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺． 3．实验步骤 (1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上． 实验原理图 (2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 O.如实 验原理图所示． (3)用铅笔描下结点 O 的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平 行四边形定则求出合力 F. (4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置 O，记下弹簧测力计的读数 F′ 和细绳的方向． (5)比较 F′与用平行四边形定则求得的合力 F，看它们在实验误差允许的范围内是否相等．
基础回放·要点整合 四、买验器材 五、实验步骖 仪器调整与组装 实验器材 实验步骤 验证力的 平行四边形定则 数据处理 完整视频 MYKONGLONG
数据处理 完整视频 实验器材 实验步骤 基础回放·要点整合
基础回放·要点整合 ⊙规律方法总结 1正确使用弹簧测力计 (1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中,读数相同,可选;若不同,应另 换或调校,直至相同为止 (2)使用时,读数应尽量大些,但不能超出范围. (3)被测力的方向应与轴线方向一致 (4)读数时应正对、平视刻度 2注意事项 (1)位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同 (2)角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以 60°~100°之间为宜. (3)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些细绳套应适当长一些,便于确定力的方向 (4)统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大 些 MYKONGLONG
1.正确使用弹簧测力计 (1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另 换或调校，直至相同为止． (1)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同． 2.注意事项 基础回放·要点整合 (2)使用时，读数应尽量大些，但不能超出范围． (3)被测力的方向应与轴线方向一致． (4)读数时应正对、平视刻度． (2)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以 60°～100°之间为宜． (3)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向． (4)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大 一些． 规律方法总结
基础回放·要点整合 3.误差分析 (1)误差来源:除弹簧测力计本身的误差外,还有读数误差、作图误差等 (2)减小误差的办法: ①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的 精度正确读数和记录 ②作图时用刻度尺借助于三角板,使表示两力的对边一定要平行 MYKONGLONG
3．误差分析 (1)误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等． 基础回放·要点整合 (2)减小误差的办法： ①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的 精度正确读数和记录． ②作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行
课堂探究·考点突破 考点一对实验原理及误差分析的考查 【例1】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,应该将橡皮条和绳的结点沿相同方向拉到 同一位置(填“同一”或“不同”) (2)同学们在操作过程中有如下讨论,其中对减小实验误差有益的说法是BD(填 字母代号) A.用两个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时,拉力间的角度要小一些 B.弹簧测力计、细绳、橡皮条要尽量与木板平行 C.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能小 D.标记同一细绳方向的两点要远些 MYKONGLONG
考点一 对实验原理及误差分析的考查 【例 1】 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，应该将橡皮条和绳的结点沿相同方向拉到 ________位置(填“同一”或“不 同”)． (2)同学们在操作过程中有如下讨论，其中对减小实验误差有益的说法是________(填 字母代号)． A．用两个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时，拉力间的角度要小一些 B．弹簧测力计、细绳、橡皮条要尽量与木板平行 C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能小 D．标记同一细绳方向的两点要远些 同一 BD 课堂探究·考点突破
课堂探究·考点突破 考点二对实验过程及数据处理的考查 【例2】(2011江苏10改编)某同学用如图1所示的实验装置来探究求合力的方法,弹簧测 力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M弹簧测力计B的一端用细线系于O点, 手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A 和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向 (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为36N (2)下列不必要的实验要求是D.(请填写选项前对应的字母) 图 A.应测量重物M所受的重力 B.弹簧测力计应在使用前校零 C.拉线方向应与木板平面平行 D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置 (3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法 ①减小弹簧测力计B的拉力;②减小重物M的质量或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹 簧测力计B拉力的方向等) MYKONGLONG
【例 2】 (2011·江苏·10 改编)某同学用如图 1 所示的实验装置来探究求合力的方法．弹簧测 力计 A 挂于固定点 P，下端用细线挂一重物 M.弹簧测力计 B 的一端用细线系于 O 点， 手持另一端向左拉，使结点 O 静止在某位置．分别读出弹簧测力计 A 和 B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向． (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N，图中 A 的示数为________N. (2)下列不必要的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母) A．应测量重物 M 所受的重力 B．弹簧测力计应在使用前校零 C．拉线方向应与木板平面平行 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使 O 点静止在同一位置 (3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法． 考点二 对实验过程及数据处理的考查 图1 3.6 D ①减小弹簧测力计 B 的拉力；②减小重物 M 的质量(或将 A 更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹 簧测力计 B 拉力的方向等) 课堂探究·考点突破
课堂探究·考点突破 创新实验设计 【例3】如图2所示,某同学在家中尝试探究求合力的方法,他 找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度 尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两 条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第 三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳 挂一重物 (1)为完成该实验,下述操作中必需的是BCD 图2 A.测量细绳的长度 B.测量橡皮筋的原长 C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度 D.记录悬挂重物后结点O的位置 (2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是 更换不同的小重物. MYKONGLONG
图2 更换不同的小重物 课堂探究·考点突破 【例3】如图2所示，某同学在家中尝试探究求合力的方法 ，他 找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度 尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两 条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第 三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳 挂一重物． (1)为完成该实验，下述操作中必需的是________． A．测量细绳的长度 B．测量橡皮筋的原长 C．测量悬挂重物后橡皮筋的长度 D．记录悬挂重物后结点O的位置 (2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是 ________________． BCD
学科素养培养 0.等效法和作图法在探究求合力的方法中的应用 物理思想方法 1.等效法是指两个弹簧测力计同时拉橡皮筋使橡皮筋产生的形变与一个弹簧测力计 单独拉橡皮筋产生的形变相同.应使两个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置与一 个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置是同一个位置 2.作图法是用来验证两个弹簧测力计拉力的合力与单个弹簧测力计拉力的大小、方向 是否相同的,反映在图上就是两力是否重合.在实验中的体现是:先选定标度作出 两个力的图示,依据平行四边形作出对角线,然后再根据同样标度作出用一个弹簧 测力计拉时力的图示(两个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置与一个弹簧测力计拉 橡皮筋时结点的位置相同),看两个力的图示是否重合 MYKONGLONG
10．等效法和作图法在探究求合力的方法中的应用 1．等效法是指两个弹簧测力计同时拉橡皮筋使橡皮筋产生的形变与一个弹簧测力计 单独拉橡皮筋产生的形变相同．应使两个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置与一 个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置是同一个位置． 2．作图法是用来验证两个弹簧测力计拉力的合力与单个弹簧测力计拉力的大小、方向 是否相同的，反映在图上就是两力是否重合．在实验中的体现是：先选定标度作出 两个力的图示，依据平行四边形作出对角线，然后再根据同样标度作出用一个弹簧 测力计拉时力的图示(两个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置与一个弹簧测力计拉 橡皮筋时结点的位置相同)，看两个力的图示是否重合． 学科素养培养
学科素养培养 【例4】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 个量程为5N、最小刻度为01N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3所示.这时 弹簧测力计的读数可从图中读出. (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为2.50(4.00N和400250)N (2在如图4所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力. 12345(N) 图3 ( N 图4 MYKONGLONG
【例 4】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 3 所示．这时 弹簧测力计的读数可从图中读出． (1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________ N 和________ N. (2)在如图 4 所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力． 2.50(4.00) 4.00(2.50) 图3 图4 学科素养培养