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(共36张PPT)
实验 探究互成角度的
两个共点力的合成
人教版（2019） 高一上
验证共点的两个力合成的平行四边形法则
【实验目的】
本实验通过互成角度的两个力同时作用与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向上伸长一定的长度）相同，用平行四边形定则求出两个力的合力与那一个力比较，如果在实验允许的误差范围内大小、方向相同，就验证了力的平行四边形法则。
【实验原理】
【实验步骤】
A
O
(1)在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。
(2)用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两个细绳，细绳的另一端系着绳套。
(3) 用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，如图所示。
方木板、白纸、弹簧秤(两个)、橡皮条、铅笔、细绳套、三角板、刻度尺、图钉(几个)。
【实验器材】
(4)用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧的示数F1和F2。(在使用弹簧秤的时候，要注意使弹簧秤与木板平面平行。)
(5)用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力F1和F2的图示。以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，求出合力F的图示。
(6)只用一只弹簧，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O。读出弹簧的示数F＇，记下细绳套的方向，用刻度尺从O点按同一标度作出这个F＇的图示。
(7)比较力F＇与用平行四边形法则求得的合力F的大小和方向，看看在实验误差范围内是否相等。
(8)改变两分力F1、F2的大小和夹角，再重复做两次实验。
演示实验
1
0
2
3
4
5
N
1
0
2
3
4
5
N
1
0
2
3
4
5
N
记录效果
记录方向
如何保证用两个弹簧秤和一个弹簧秤拉动橡皮筋的力是等效的？
弹簧秤、细绳、橡皮条是否必须与木板平行 ？
两个分力的大小是用绳长表示吗？
如何减小本实验的偶然误差？
两个分力所用的细绳可以用橡皮绳代替吗？
F 与 F′ 谁是理论值，谁是测量值？
回顾实验
(1)学生实验统一配备的J2104型测力计的量程是0～5N，最小分度是0.1N。用来测量F1和F2的两只弹簧秤应同规格、性能相同。使用时应注意：使用前先将测力计的指针调好零位，再将两个测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，两者示数相同方可使用。读数时，应准确到0.1 N。
(2)实验中的两只细绳套不要太短。
(3)使用弹簧秤测拉力时，弹簧秤、橡皮条、细绳应在与纸面平行的平面内。使用测力计拉细绳套时，要使测力计的弹簧与细绳套在同一直线上，避免弹簧与测力计壳、测力计限位卡之间有摩擦。
【注意事项】
(4)使用弹簧秤测拉力时，拉力应应适当的大一些，但不要超出量程。实验时，不得使合力大于5 N。
(5)选用的橡皮条应富有弹性，能发生弹性行变。注意要缓缓拉，不要拉过头。
(6)同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置应不变。
G
F
(7)在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同。画力的图示，要选用恰当的标度；做力的合成图时，应将图尽量画大一些。
(8)实验总是有误差的。直接测出的力F与用平行四边形法则求出的合力F合不可能完全重合，但在误差范围内可认为重合。
(1)测力计使用前要校准零点。
(2)方木板应水平放置。
(3)弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致，并与木板平行。
(4)两个分力和合力都应尽可能大些。
(5)拉橡皮条的细线要长些，标记两条细线方向的两点要尽可能远些。
(6)两个分力间的夹角不宜过大或过小，一般取60°—120°为宜。
【减小误差的方法】
5．如图所示，某同学探究两个互成角度力的合成规律。轻质小圆环挂在橡皮条一端，另一端固定在A点。通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到力F1、F2的共同作用，处于O点。撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。下列操作有利于减小实验误差的是（　　）
A．拴在小圆环上的两根细绳必须等长，并且要尽量长一些
B．实验前将两个弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个示数相同的测力计
C．用两个弹簧测力计同时拉橡皮条时，两个弹簧测力计的示数之差尽可能大
D．用两个弹簧测力计同时拉橡皮条时，拴在小圆环上的两根细绳夹角要尽量小
B
6．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。则下列叙述正确的是（　 　）
A．如图中F是理论值，F＇是实际值
B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
C．实验左图中AO和BO的夹角应尽可能大
D．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视
线要正对弹簧秤的刻度线
E.本实验的方法是“等效替代法”
ABDE
1．在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，有下列一些实验步骤：
A．把橡皮条的一端固定在A点，将两条细绳接在橡皮条的另一端
B．记下两个弹簧秤的读数，描下细绳和橡皮条的结点的位置O
C．记下弹簧秤的读数，描下细绳的方向
D．按同样的比例作出这个F′的图示
E．只用一个弹簧秤通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O
F．比较这个拉力F1与用平行四边形定则求得的合力F
G．在纸上按比例作出这两个力F1和F2的图示
H．通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长使结点到达某一位置O
I．在桌上平放一块方木板，在木板上垫一张白纸，用图钉将纸固定在板上
J．描下两条细绳的方向
K．用平行四边形定则作出合力F
将实验步骤的序号按正确次序排列______________________________。
【实验练习】
2．在“验证力的平行四边形定则”这一实验中，如图所示，两弹簧秤现在的夹角为90°，使b弹簧秤从图示位置开始缓慢转动，在这过程中，保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中，关于a、b两弹簧秤示数的变化情况是( )
A．a示数增大，b示数减小
B．a示数减小，b示数增大
C．a示数减小，b示数先增大后减小
D．a示数减小，b示数先减小后增大
a
b
P
O
答案 ：B
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