2019人教版 必修一 3.4 实验:探究两个互成角度的力的合成规律——课件(2)(共21张PPT)

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2019人教版 必修一 3.4 实验:探究两个互成角度的力的合成规律——课件(2)(共21张PPT)

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(共21张PPT)
曹冲称象
你能否回答以下问题?
并思考其中蕴含着怎样的物理规律?
前后两次船受到了什么力,产生了怎样的效果?
怎样保证石头的重量等于大象的重量?
其中应用了怎样的物理方法?
你能从中概括什么是合力什么是分力吗?
交流讨论
同样一桶水,两种情境下都保持静止:
________是合力,________是分力;
两种情境中力对桶的作用效果有什么关系?__________
F
F1、F2
相同
同样一个吊灯,两种情形下都保持静止,
________是合力,________是分力;
分析合力和分力之间的关系:_______________________
作用效果相同,等效替代
F
F1、F2
梳理深化
等效
等效
一个力单独作用的效果跟几个力共同作用的效果相同,
这个力叫作那几个力的合力,那几个力叫作分力。
合力与分力的关系
等效性:合力的作用效果与分力的共同作用效果_____,它们在效果上可以相互替代。
同体性:各个分力是作用在_____物体上的,分力与合力为_____物体,作用在不同物体上的力_____求合力。
瞬时性:各个分力与合力具有瞬时对应关系,某个分力变化了,合力________________。
相同
同一
同一
不能
也同时发生变化
巩固提升
例1.(多选)几十个人用两根绳子拉动重物的效果,一只大象就能达到。在这个情景中两队人拉重物的分力F1、F2及
大象拉重物的合力F,下列说法正确的是(   )
A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同
B.两力F1、F2一定是同种性质的力
C.两力F1、F2一定是同一个物体受到的力
D.两力F1、F2与F是 物体同时受到的三个力
ABC
【创设情景,提出问题】
两个分力不共线时,合力和分力的效果相同,它们的大小和方向有什么关系呢?
【制订方案,设计实验】
方木板、白纸、图钉(若干)、铅笔、橡皮条、
细绳套(两个)、弹簧测力计(两只)、
三角板、刻度尺
实验方案:
实验器材:
【分组实验,采集数据】
仪器的安装:
用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上;
用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
注意:
测量前应首先检查弹簧测力计的_____是否准确,注意使用中不要超过其_________。
实验时,弹簧测力计必须保持与木板平行,且拉力应沿_____方向;弹簧测力计的指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位孔发生摩擦。
零点
弹性限度
轴线
两力拉:
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;
用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套
的方向,并分别记录弹簧测力计的读数。
2.操作与记录:
一力拉:
只用一个弹簧测力计,如图丙所示。
通过细绳套把橡皮条的结点拉到与
前面相同的位置O,标注出细绳套
方向,并记录弹簧测力计的读数。
改变两弹簧测力计拉力的大小
和方向,再重做两次实验。
2.操作与记录:
【分析论证、得出结论】
用力的图示做出两个分力和一个合力,此合力为实验值;
用两个分力为邻边做平行四边形,两个分力之间的对角线表示合力的理论值。
合力的实验值和理论值在误差范围内一致 → 力的平行四边形定则
互成角度的两个力的合成,不是简单的将两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
这就叫平行四边形定则。
F合
F1
F2
结点
【反思】
位置不变:在同一次实验中,将橡皮条拉长时_____的位置一定要相同。
角度合适:两个弹簧测力计所拉细绳套的夹角
不宜太小,也不宜太大,以60°~100°为宜。
在不超出弹簧测力计量程及在橡皮条弹性限度内的前提下,测量数据应尽量___一些。
细绳套应适当___一些,便于确定力的方向。
不要直接沿细绳套方向画直线,应
______________________________
______________________________。


在细绳套两端画个投影点,去掉细绳套后,连直线确定力的方向
【反思】
例2.如图甲所示,在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计。
沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉
到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧
测力计的示数,分别记录两个拉力F1、F2的大小。
再用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点,并
分别将其与O点连接,表示两力的方向。再用一个
弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录其
拉力F的大小并用上述方法记录其方向。
(1)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,
这样做的目的是______________________________。
(2)这位同学在实验中确定分力方向时,图甲所示的
a点标记得不妥,其原因是_______________________。
(3)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示,
其中______是F1和F2合力的实际测量值。
与F1、F2共同作用的效果相同
O、a两点太近,误差大
F
练习1.在“探究求合力的方法”实验中,用F1、F2同时拉小圆环至O点;撤去F1、F2,改用一个力F拉小圆环时,必须将小圆环拉至___点;
某小组通过处理实验数据得出如图所示
的图像(F与PO共线),图中_____是
F1与F2合力的理论值。
O
F′

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