3.4 实验 探究两个互成角度的力的合成规律 课件 (共26张PPT) 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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3.4 实验 探究两个互成角度的力的合成规律 课件 (共26张PPT) 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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(共26张PPT)
第三章 相互作用——力
实验:探究两个互成角度
的力的合成规律
F1
F2
G
F
G
导入新课
同一桶水,小孩需要两个人(拉
力分别为F1、F2 )才能提起,
而大人只需要一个人(拉力为F)
就能很轻松地提起它。
讨论说明F1、F2与F 之间的关系。
一个力(F)的作用效果=两个力( F1、F2 )的作用效果
等效替代关系
一、合力和分力
几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线
相交于一点,这几个力叫作共点力。
FN
F
G
Ff
G
F1
F2
一、合力和分力
当一个物体受到几个力共同作用时,我们可以用一个力来代替这几个力,这个力单独作用的效果跟原来几个力共同作用的效果相同,
这个力叫作那几个力的合力;
原来的几个力叫作那个力的分力。
F
F1、F2
合力:____;分力:________。
一、合力和分力
等效替代
F
F1、F2
思考:
图中的合力是_________;
分力是_________;
它们之间的关系是__________。
1.两个力的方向相同时,如何计算它们的合力?
(一)同一直线上的力的合成
【创设情景,提出问题】
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
代数和
力的合成:把求几个力的合力的过程叫作力的合成。
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
2.两个力的方向相反时,如何计算它们的合力?
力的合成:把求几个力的合力的过程叫作力的合成。
(一)同一直线上的力的合成
【创设情景,提出问题】
代数差
(二)互成角度的两个力的合成
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
当两个力不在一条直线上时,
合力大小等于分力大小代数和
或者代数差吗?
如何计算互成角度的两个力的
合力?
【创设情景,提出问题】
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
【制订方案,设计实验】
实验探究一:互成角度的两个力的合力的大小是否等于两个分力的代数和或者代数差?
实验器材:方木板、弹簧测力计(两个)、钩码、细绳。
作用效果:
吊起同一钩码
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
作用效果:
吊起同一钩码
互成角度的两个力合成,合力的大小并不等于两个分力的代数和或者两个分力的代数差。
实验结论:
F1=0.9 N
F2=1.5 N
F=2 N
实验探究二:两个互成角度的力的合成规律
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
【制订方案,设计实验】
实验器材:方木板、白纸、
弹簧测力计(两个)、橡皮条、
细绳、量角器、刻度尺、图钉。
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
实验器材:方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、
     细绳、量角器、刻度尺、图钉。
如何获得两个分力?两个分力的大小如何得出?
用两个弹簧测力计同时沿不同的方向拉橡皮条,由弹簧测力计的刻度盘可读出两个分力的大小。
如何保证用一个力拉时和用两个力拉时的作用效果相同?
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
实验器材:方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、
     细绳、量角器、刻度尺、图钉。
使橡皮条朝同一个方向拉伸相同的长度,即将橡皮条与细绳的结点拉到同一位置。
怎样记录两个分力与合力的方向?
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
实验器材:方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、
     细绳、量角器、刻度尺、图钉。
描点法
怎样直观描述出力的大小?
力的图示法
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
O



实验:探究两个互成角度的力的合成规律
O
F1=10.0 N
F2=6.8 N
F=12.8 N
2 N





实验:探究两个互成角度的力的合成规律
实验步骤:
钉白纸:用图钉把白纸固定在水平桌面
上的方木板上。
拴绳套:用图钉把橡皮条的一端固定在
板上,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
一个力拉橡皮条:
只用一个测力计,把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点;
记下测力计的读数和细绳的方向。
重复:改变F1和F2的夹角和大小,再做两次。
两个力同时沿不同方向拉橡皮条:
通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条,使橡皮条伸长;
用铅笔记下橡皮条结点的位置O点,用描点法记录两力的方向,
并记下两个测力计的读数。
【分组实验,采集数据】
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
注意问题:
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,是为了________________________________
______________,这是利用了__________的思想。
           使合力的作用效果与两个分力共同 
  作用效果相同
等效替代
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。
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
在合力不超出测力计_____及在橡皮条_________内形变应
尽量大一些;细绳套应适当___一些,便于确定力的方向。
统一标度:在同一次实验中,画力的图示时选定的标度要
_____,并且要恰当选定标度,使力的图示稍___一些。
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__________________________。
量程
弹性限度
相同

另换或调校,直至相同为止
【分组实验,采集数据】
注意问题:

【分析论证、得出结论】
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
1.根据力的图示,观察并猜想F1、F2 与F 有什么关系?
2.如何验证你的猜想并得出结论?
以F1、F2 为邻边作平行四边形,
画出对角线并与F 比较大小和方向。
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
【分析论证、得出结论】
等效替代的合力与平行四边形的对角线
“基本”重合。
平行四边形定则:求两个力的合成,如果以表示这两个力的
有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就
代表合力的大小和方向。
结论:
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
例1.在“验证力的平行四边形定则”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:
用铅笔描下结点位置,记为O;
记录两个弹簧测力计示数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;
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
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,_______________________________________
_________________________;
按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;
根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;
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。
            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
F和F3
课堂小结
探究两个互成角度
的力的合成规律
共点力
力的作用线相交于一点或作用在物体上同一点
等效替代
力的合成
合力与分力的
关系
同一条直线上
两力的合成
两力同向
两力反向
实验原理及设计
实验过程及误差分析
互成角度的力
的合成规律
谢谢观看,
你学到了什么?

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