【创新设计】2014-2015学年高一物理教科版必修一课件：2.5 力的合成 第二课时

第二章力2.5力的合成第二课时实验：探究共点力合成的规律高中物理·必修一·教科版目标定位练习用作图法求两个力的合力.验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则．12目标定位预习导学课堂讲义对点练习探究共点力合成的规律预习导学1．实验原理：同样的长度作用效果想一想：每次实验都必须保证结点的位置不变，这样做的目的是什么？目标定位预习导学课堂讲义对点练习答案：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．2．实验器材：橡皮筋弹簧测力计两个三角板刻度尺探究共点力合成的规律课堂讲义一、实验步骤在水平放置的图板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在图板上的K点处，橡皮筋的自然长度为KE，如图(a)所示．目标定位预习导学课堂讲义对点练习让橡皮筋在互成120°的两个弹簧测力计的共同作用下沿KE方向由E点伸长至O点，此时弹簧测力计的示数分别为F1和F2，作出F1和F2的图示，如图(b)所示．探究共点力合成的规律课堂讲义一、实验步骤目标定位预习导学课堂讲义对点练习撤去F1和F2，用一个弹簧测力计直接拉着橡皮筋沿KE伸长到O点，此时弹簧测力计的示数为F，如图(c)所示，在同一张纸上作出F的图示．改变F1和F2的大小和方向，重复上述的实验和作图．探究共点力合成的规律课堂讲义一、实验步骤实验结论：用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，它们所夹的对角线线段与用一个力拉时F几乎重合，我们可以认为合力F可以用以两分力F1、F2的线段为邻边作出的平行四边形的对角线表示．目标定位预习导学课堂讲义对点练习理论值实际值点击观看视频探究共点力合成的规律课堂讲义二、误差分析目标定位预习导学课堂讲义对点练习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．探究共点力合成的规律课堂讲义三、注意事项目标定位预习导学课堂讲义对点练习1．结点O(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．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.探究共点力合成的规律课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习例1如图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”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“”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的．实际值，一支弹簧拉测力计要与橡皮筋的形变方向相同理论值要沿对角线甲借题发挥：理解实验原理是做好实验的关键，实验器材的选择，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．一、对实验原理的理解探究共点力合成的规律课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习例2在“共点力合成的规律”实验中：(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮条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，使橡皮条拉伸，如图甲所示，记录：________、______、______.力的效果，即O点位置钩码个数，即拉力的大小细线的方向，即拉力的方向钩码个数结点O位置细线的方向二、实验操作要求探究共点力合成的规律例2在“共点力合成的规律”实验中：(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮条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，使橡皮条拉伸，如图甲所示，记录：________、______、______.课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习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______________．两个分力力的效果不变即O点位置不变钩码个数，即分力的大小细线方向，即分力的方向结点O重合钩码个数和细线的方向二、实验操作要求探究共点力合成的规律例2在“共点力合成的规律”实验中：(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮条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，使橡皮条拉伸，如图甲所示，记录：________、______、______.课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习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______________．结点O重合(2)若通过探究得到“力的平行四边形定则”，那么图乙中___________.coscos435+=235coscos45343:4二、实验操作要求探究共点力合成的规律课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习三、实验数据处理例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,当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示．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．(只需读到0.1N)4.02.5(2)在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力．每小格代表0.5NF合探究共点力合成的规律对点练习目标定位预习导学课堂讲义对点练习1．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，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．(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使所有的力都在同一平面内确定分力方向比较准确要适当，不能太大或太小AB探究共点力合成的规律对点练习目标定位预习导学课堂讲义对点练习1．(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将橡皮条结点拉到同一位置D探究共点力合成的规律对点练习目标定位预习导学课堂讲义对点练习2.如图甲所示，在竖直平面内，将小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条长度为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和橡皮条的拉力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；既有大小，又有方向F1方向探究共点力合成的规律对点练习目标定位预习导学课堂讲义对点练习(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，改用一个力拉住小圆环，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任意情况下的两个力与合力关系减小水平方向偏移的误差为了使力的大小读数准确合力与分力等效替代D探究共点力合成的规律对点练习目标定位预习导学课堂讲义对点练习(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______．与橡皮条的拉力等大反向橡皮条的方向理论值沿对角线F’探究共点力合成的规律再见