2022年高考物理一轮复习第二章相互作用第7课时探究两个互成角度的力的合成规律学案新人教版.doc

PAGE 9 - 第7课时　探究两个互成角度的力的合成规律 [把握经典实验方案] 一、实验目的 1．验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则。 2．学会用作图法处理实验数据和得出实验结论。 二、实验原理 1．力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果相同。 2．用图示法画出拉力F、F1、F2，用作图工具进行检验，拉力F的箭头端与F1、F2的箭头端连接，所围成的图形是不是平行四边形。 三、实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、铅笔。 四、实验步骤 1．仪器安装 (1)如实验原理图所示，用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 (2)用图钉把橡皮条的一端固定在G点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。 2．测量与记录 (1)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O。记录两弹簧测力计的读数F1、F2，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。 (2)只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O。记下弹簧测力计的读数F和细绳套的方向。 (3)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验。 五、数据处理 1．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示。 2．用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中只用一个弹簧测力计的拉力F的图示。 3．将拉力F的箭头端与拉力F1、F2的箭头端连接，验证所围成的图形是否为平行四边形。 [融通多彩实验方案] 粤教版新教材——互成角度的力的合成方法 [要点解读] 1．拉橡皮筋时，使汇力圆环每次都与定位圆重合，保证分力F1、F2的共同作用效果与合力F的作用效果相同。 2．合力和分力的方向都沿射线方向。 3．力的大小和方向可依据射线上的刻度和角度圆上选定的标度直接画出。 [归纳共性实验关键] 1．不变的实验原理 (1)保证两个分力的共同作用效果与一个力单独作用的效果相同。 (2)作出两个分力的图示和合力的图示，然后将分力F1、F2的箭头端与合力F的箭头端连接起来，看是否围成平行四边形。 2．必备的实验器材 橡皮筋、细绳套、弹簧测力计。 3．共同的注意事项 (1)在同一次实验中，使橡皮筋拉长时的结点位置一定相同。 (2)在合力不超出量程的情况下，拉力尽量大些。 (3)弹簧测力计读数时眼睛一定要平视，读数要符合有效数字的读数规则。 考法一　实验原理与操作 1．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整： (1)用铅笔描下结点位置，记为O； (2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线； (3)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (4)按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3； (5)根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F； (6)比较________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。 解析：(3)用铅笔描出沿细绳(套)方向的几个点，用刻度尺把这些点连成直线(画拉力的方向)，目的是画出同两分力产生相同效果的这个力的方向。 (6)F与F3作比较，即比较用平行四边形作出的合力和产生相同效果的实际的力是否相同，即可验证力的平行四边形定则的正确性。 答案：(3)沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线　(6)F与F3 2．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点，用两个互成角度的弹簧测力计把结点P拉到位置O。 (1)从图甲可读得弹簧测力计B的示数为________ N。 (2)为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的________(选填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力。 (3)该实验中与F1、F2效果相同的力是________(选填“F”或“F′”)。 (4)图乙中方向一定沿 AO方向的力是________(选填“F”或“F′”)。 解析：(1)弹簧测力计上