资源简介 (共17张PPT)实验三 探究两个互成角度的力的合成规律实验操作 夯实必备知识典例剖析 实现素养迁移实验操作 夯实必备知识实验原理1.测分力与合力。互成角度的两个力F1、F2与另一个力F分别作用于橡皮筋,产生相同的作用效果。2.用平行四边形定则求得F1、F2的合力F',将之与所测合力F进行比较。若在误差许可的范围内二者相同,则平行四边形定则得以验证实验方案 实验装置 实验步骤 数据处理方案一: 比例法 1.安装:在竖直木板上贴上白 纸,固定两个光滑的滑轮A和 B,将绳子打一个结点O,分别 悬挂合适数量的钩码,让系统 达到平衡; 2.记录:记录三段绳子悬挂的 钩码个数以及三段绳子的方 向根据记录的数据,作出三段绳子上的拉力F1、F2、F3的图示;以表示F1、F2的线段为邻边,画出平行四边形,如果平行四边形的对角线所表示的力与F3近似_________,则在实验误差允许的范围内验证了力的平行四边形定则等大反向实验方案 实验装置 实验步骤 数据处理方案二: 测力法 1.安装:用图钉把一张白纸及一端 系有细绳套的橡皮筋钉在水平桌面 上的木板上; 2.测分力:用两个弹簧测力计分别钩 住两个绳套,互成角度地拉橡皮条,使 橡皮条伸长,结点到达某一点O; 3.用铅笔描下结点O的位置和两个细 绳的方向,并记录弹簧测力计的读数 F1、F2; 4.测合力:只用一个弹簧测力计,通过 细绳套把橡皮条的结点拉到与前面实 验中的__________,记下弹簧测力计 的读数F'和细绳套的方向; 5.重复实验:改变拉力F1和F2的大小 和方向,重复做几次实验 1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,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,并以________为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F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拉力F'的图示;3.比较F与F'的大小及方向,若___________________二者相同,则平行四边形定则得以验证相同位置OF1和F2在误差允许的范围内实验方案 实验装置 实验步骤 数据处理误差分析 1.读数误差:减小读数误差的方法:弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些;读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录。 2.作图误差:减小作图误差的方法:作图时两个力的对边一定要平行,两个分力F1、F2间的夹角太大或太小,用平行四边形作出的合力F的误差ΔF都较大,所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大也不要太小,适当即可典例剖析 实现素养迁移类型一 动脑求真—— 明原理【典例1】某同学用图甲中量程为0~5 N的弹簧测力计,测量一个超出其量程的重物的重力。(1)将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上;(2)三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连,弹簧测力计的另一端固定,通过改变图钉在木板的位置调节细线OB,使细线的结点O与圆环的圆心位置重合;(3)标出OA、OB、OC的拉力方向,记录弹簧测力计的示数如图甲所示,为_________N; 【解析】(3)由于弹簧测力计的分度值为0.1 N,需要估读到分度值的下一位,故其读数为3.00 N 3.00 (4)①根据共点力平衡条件和平行四边形定则,用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力;②由作图结果可得重物的重力为 N(结果保留一位小数)。 答案:(4)① ②7.0【解析】(4)①根据平行四边形定则作出力的图示,如图a所示②根据力的图示可知,重力的大小等于合力的大小,即G=7.0 N(5)保持结点O和图钉的位置不变,将弹簧测力计从图甲所示位置逆时针旋转到水平位置的过程中,弹簧测力计的示数将_______。 A.逐渐增大 B.先增大后减小C.逐渐减小 D.先减小后增大【解析】(5)作出如图b所示的动态矢量三角形,可知弹簧测力计的示数先减小后增大(图b中虚线的长度的变化),D正确。 D 类型二 动手求证—— 探真知【典例2】(2025·哈师大附中模拟)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,实验装置及实验过程如图甲、乙、丙所示,E为橡皮筋原长时小圆环的位置,O为实验时小圆环被拉至的位置。(1)图丁中弹簧测力计的示数为_________N; 【解析】(1)弹簧测力计的分度值为0.1 N,估读到0.01 N,题图丁中读数为2.35 N。(2)在实验过程中,不必记录的有_______; A.甲图中E的位置 B.乙图中O的位置C.OB、OC的方向 D.弹簧测力计的示数【解析】(2)必须记录的有:两个分力F1、F2的大小和方向,合力F的大小和方向。力的大小通过弹簧测力计读出,两次都要使小圆环被拉到O点位置,所以必须记录的有B、C、D;不需要记录的是题图甲中E的位置,故选A。 2.35 A (3)下列选项中,与本实验要求相符的是_______; A.两细绳OB、OC夹角越大越好B.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度C.实验时,只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可【解析】(3)两个细绳OB、OC夹角要适当大一些,但不能太大,合力一定时,两分力夹角太大导致两分力太大,测量误差变大,A错误;读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度,规范操作,B正确;实验时,不仅需保证两次橡皮筋伸长量相同,还必须都是沿竖直方向伸长至O点才行,C错误。 B (4)某次实验记录纸如图戊所示,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,拉力F的方向过P点;三个力的大小分别为:F1=2.70 N、F2=2.30 N和F=4.00 N,得出正确实验结论后,请根据实验结论和图中给出的标度:①在图中作出F1和F2的合力;②根据作图求出该合力大小为 N。 答案: (4)①见解析图 ②3.91【解析】(4)①由于标度已经选定,作图时要保证表示F1、F2的线段长度分别为标度的2.7倍和2.3倍,作图如图所示;②量出作图法求出的合力长度约为标度的3.91倍,所以合力大小为3.91 N。实验抢分专练实验三 探究两个互成角度的力的合成规律(40分钟 32分)1.(8分)(2026·潮州模拟)为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:(Ⅰ)用图钉将白纸固定在水平木板上;(Ⅱ)如图甲、乙所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1=3.60 N、F2=2.90 N;改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F=5.60 N。请完成下列各题:(1)本实验采用的科学方法是 B 。(2分) A.理想实验法 B.等效替代法C.控制变量法 D.建立物理模型法【解析】(1)根据实验原理可知该实验运用等效替代的实验方法。(2)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'。(2分)答案: (2)见解析图【解析】(2)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F',如图所示(3)比较F和F',可能产生误差的一种原因是: 没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行 。(4分) 【解析】(3)F和F'不完全重合的误差可能是没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行。2.(8分)在“验证力的平行四边形定则”实验中,橡皮条一端固定在贴有白纸的水平木板上P点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计A和B,平行木板沿两个不同的方向拉弹簧测力计。某次实验,当橡皮条与两细绳的结点被拉到O点时,两细绳刚好相互垂直,弹簧测力计的示数如图甲所示。(1)两细绳对结点的拉力大小可由A、B分别读出:FA= 4.00 N和FB= 2.50 N;(4分) 【解析】(1)由图甲可知,弹簧测力计读数分别为4.00 N和2.50 N。(2)请在图乙的方格纸(一小格边长表示0.5 N)上画出这两个力及它们合力的图示。(4分)答案: (2)见解析图【解析】(2)由于每格为0.5 N,则FA、FB分别为8格和5格,故力的图示如图所示。3.(8分)(2025·哈尔滨模拟)某同学用如图甲所示装置验证力的平行四边形定则。(1)实验时,先用两个弹簧测力计把橡皮条AO拉长,记下结点的位置O和 两弹簧测力计拉力的大小 及两细绳的方向,然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,将橡皮条的结点拉到 O点 ,记下弹簧测力计拉力的大小、方向。实验中,一个弹簧测力计的示数如图乙所示,则该弹簧测力计的拉力大小为 3.70 N。(4分) 【解析】(1)记下结点的位置O和两弹簧测力计拉力的大小及两细绳的方向;用一个弹簧测力计拉橡皮条,将橡皮条的结点拉到O点。弹簧测力计的最小分度为0.1 N,需要估读到0.01 N,由题图乙可知其示数为3.70 N。(2)通过作图对实验结果处理:F1、F2表示两个弹簧测力计互成角度的拉力,F表示平行四边形作出的F1与F2的合力;F'表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力,则下图中符合实验事实的是 C 。(2分) 【解析】(2)根据二力平衡条件,F'一定与橡皮条在同一条直线上。 F是根据平行四边形得到的合力,F一定是平行四边形的对角线。故选C。(3)某次实验时,用两个弹簧测力计拉橡皮条,结点到O点时,两个弹簧测力计的示数相同,两个弹簧测力计的拉力夹角小于90°,现将其中一个弹簧测力计拉力方向不变,转动另一弹簧测力计的拉力方向,使两拉力的夹角减小,保持结点始终在O点位置,则转动的弹簧测力计的拉力会 A 。(2分) A.变大B.变小C.可能先变大后变小D.可能先变小后变大【解析】(3)两个分力大小相等,夹角小于90°,根据矢量三角形可知,当一个分力F2方向不变,两分力间的夹角减小,合力F一定,则方向不变的分力F2减小,转动的分力F1变大。故选A。4.(8分)某实验小组用一个弹簧测力计和一个量角器等器材“验证力的平行四边形定则”,设计的实验装置如图所示。固定在竖直木板上的量角器直边水平,橡皮筋一端固定在量角器圆心O的正上方A点,另一端系绳套1和绳套2。(1)实验步骤如下:①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O点,记下弹簧测力计的示数F;②弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点达到O点,此时绳套1沿0°方向,绳套2沿120°方向,弹簧测力计的示数为F1;③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1'= F 。(3分) ④比较 F1与F1'的大小 ,即可初步验证力的平行四边形定则。(3分) 【解析】(1)③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1'=Ftan30°=F;④比较F1和F1'的大小,即可初步验证力的平行四边形定则。(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向,同时绳套2沿120°方向不变,此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动,关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正确的是 D 。(2分) A.逐渐增大 B.先增大后减小C.逐渐减小 D.先减小后增大【解析】(2)保持绳套2方向不变,绳套1从0°方向向下缓慢转动60°,此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动,说明两个绳套拉力的合力不变,作图如图所示:由图可知,绳套1的拉力先减小后增大,故A、B、C错误,D正确。- 1 -(共17张PPT)实验抢分专练实验三 探究两个互成角度的力的合成规律(40分钟 32分)1.(8分)(2026·潮州模拟)为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:(Ⅰ)用图钉将白纸固定在水平木板上;(Ⅱ)如图甲、乙所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1=3.60 N、F2=2.90 N;改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F=5.60 N。请完成下列各题:(1)本实验采用的科学方法是_______。(2分) A.理想实验法 B.等效替代法C.控制变量法 D.建立物理模型法【解析】(1)根据实验原理可知该实验运用等效替代的实验方法。 B (2)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'。(2分)答案: (2)见解析图【解析】(2)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F',如图所示(3)比较F和F',可能产生误差的一种原因是:_________________________________________________。(4分) 【解析】(3)F和F'不完全重合的误差可能是没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行。 没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行 2.(8分)在“验证力的平行四边形定则”实验中,橡皮条一端固定在贴有白纸的水平木板上P点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计A和B,平行木板沿两个不同的方向拉弹簧测力计。某次实验,当橡皮条与两细绳的结点被拉到O点时,两细绳刚好相互垂直,弹簧测力计的示数如图甲所示。(1)两细绳对结点的拉力大小可由A、B分别读出:FA=_________N和FB=_________N;(4分) 【解析】(1)由图甲可知,弹簧测力计读数分别为4.00 N和2.50 N。 4.00 2.50 (2)请在图乙的方格纸(一小格边长表示0.5 N)上画出这两个力及它们合力的图示。(4分)答案: (2)见解析图【解析】(2)由于每格为0.5 N,则FA、FB分别为8格和5格,故力的图示如图所示。3.(8分)(2025·哈尔滨模拟)某同学用如图甲所示装置验证力的平行四边形定则。(1)实验时,先用两个弹簧测力计把橡皮条AO拉长,记下结点的位置O和____________________________及两细绳的方向,然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,将橡皮条的结点拉到_________,记下弹簧测力计拉力的大小、方向。实验中,一个弹簧测力计的示数如图乙所示,则该弹簧测力计的拉力大小为_________N。(4分) 两弹簧测力计拉力的大小 O点 3.70 【解析】(1)记下结点的位置O和两弹簧测力计拉力的大小及两细绳的方向;用一个弹簧测力计拉橡皮条,将橡皮条的结点拉到O点。弹簧测力计的最小分度为0.1 N,需要估读到0.01 N,由题图乙可知其示数为3.70 N。(2)通过作图对实验结果处理:F1、F2表示两个弹簧测力计互成角度的拉力,F表示平行四边形作出的F1与F2的合力;F'表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力,则下图中符合实验事实的是_______。(2分) 【解析】(2)根据二力平衡条件,F'一定与橡皮条在同一条直线上。 F是根据平行四边形得到的合力,F一定是平行四边形的对角线。故选C。 C (3)某次实验时,用两个弹簧测力计拉橡皮条,结点到O点时,两个弹簧测力计的示数相同,两个弹簧测力计的拉力夹角小于90°,现将其中一个弹簧测力计拉力方向不变,转动另一弹簧测力计的拉力方向,使两拉力的夹角减小,保持结点始终在O点位置,则转动的弹簧测力计的拉力会_______。(2分) A.变大B.变小C.可能先变大后变小D.可能先变小后变大 A 【解析】(3)两个分力大小相等,夹角小于90°,根据矢量三角形可知,当一个分力F2方向不变,两分力间的夹角减小,合力F一定,则方向不变的分力F2减小,转动的分力F1变大。故选A。4.(8分)某实验小组用一个弹簧测力计和一个量角器等器材“验证力的平行四边形定则”,设计的实验装置如图所示。固定在竖直木板上的量角器直边水平,橡皮筋一端固定在量角器圆心O的正上方A点,另一端系绳套1和绳套2。(1)实验步骤如下:①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达O点,记下弹簧测力计的示数F;②弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点达到O点,此时绳套1沿0°方向,绳套2沿120°方向,弹簧测力计的示数为F1;③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1'=_________。(3分) ④比较_________________,即可初步验证力的平行四边形定则。(3分) F F1与F1'的大小 【解析】(1)③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1'=Ftan30°=F;④比较F1和F1'的大小,即可初步验证力的平行四边形定则。(2)将绳套1由0°方向缓慢转动到60°方向,同时绳套2沿120°方向不变,此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动,关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正确的是_______。(2分) A.逐渐增大 B.先增大后减小C.逐渐减小 D.先减小后增大【解析】(2)保持绳套2方向不变,绳套1从0°方向向下缓慢转动60°,此过程中保持橡皮筋的结点在O点不动,说明两个绳套拉力的合力不变,作图如图所示:由图可知,绳套1的拉力先减小后增大,故A、B、C错误,D正确。 D 实验三 探究两个互成角度的力的合成规律实验操作·夯实必备知识实验原理 1.测分力与合力。互成角度的两个力F1、F2与另一个力F分别作用于橡皮筋,产生相同的作用效果。 2.用平行四边形定则求得F1、F2的合力F',将之与所测合力F进行比较。若在误差许可的范围内二者相同,则平行四边形定则得以验证实验方案 实验装置 实验步骤 数据处理方案一: 比例法 1.安装:在竖直木板上贴上白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,分别悬挂合适数量的钩码,让系统达到平衡; 2.记录:记录三段绳子悬挂的钩码个数以及三段绳子的方向 根据记录的数据,作出三段绳子上的拉力F1、F2、F3的图示;以表示F1、F2的线段为邻边,画出平行四边形,如果平行四边形的对角线所表示的力与F3近似等大反向,则在实验误差允许的范围内验证了力的平行四边形定则方案二: 测力法 1.安装:用图钉把一张白纸及一端系有细绳套的橡皮筋钉在水平桌面上的木板上; 2.测分力:用两个弹簧测力计分别钩住两个绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一点O; 3.用铅笔描下结点O的位置和两个细绳的方向,并记录弹簧测力计的读数F1、F2; 4.测合力:只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面实验中的相同位置O,记下弹簧测力计的读数F'和细绳套的方向; 5.重复实验:改变拉力F1和F2的大小和方向,重复做几次实验 1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,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,并以F1和F2为邻边作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F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拉力F'的图示; 3.比较F与F'的大小及方向,若在误差允许的范围内二者相同,则平行四边形定则得以验证误差分析 1.读数误差:减小读数误差的方法:弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些;读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录。 2.作图误差:减小作图误差的方法:作图时两个力的对边一定要平行,两个分力F1、F2间的夹角太大或太小,用平行四边形作出的合力F的误差ΔF都较大,所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大也不要太小,适当即可典例剖析·实现素养迁移类型一 动脑求真—— 明原理【典例1】某同学用图甲中量程为0~5 N的弹簧测力计,测量一个超出其量程的重物的重力。(1)将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上;(2)三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连,弹簧测力计的另一端固定,通过改变图钉在木板的位置调节细线OB,使细线的结点O与圆环的圆心位置重合;(3)标出OA、OB、OC的拉力方向,记录弹簧测力计的示数如图甲所示,为 3.00 N; 【解析】(3)由于弹簧测力计的分度值为0.1 N,需要估读到分度值的下一位,故其读数为3.00 N(4)①根据共点力平衡条件和平行四边形定则,用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力;②由作图结果可得重物的重力为 N(结果保留一位小数)。 答案:(4)①②7.0【解析】(4)①根据平行四边形定则作出力的图示,如图a所示②根据力的图示可知,重力的大小等于合力的大小,即G=7.0 N(5)保持结点O和图钉的位置不变,将弹簧测力计从图甲所示位置逆时针旋转到水平位置的过程中,弹簧测力计的示数将 D 。 A.逐渐增大 B.先增大后减小C.逐渐减小 D.先减小后增大【解析】(5)作出如图b所示的动态矢量三角形,可知弹簧测力计的示数先减小后增大(图b中虚线的长度的变化),D正确。类型二 动手求证—— 探真知【典例2】(2025·哈师大附中模拟)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,实验装置及实验过程如图甲、乙、丙所示,E为橡皮筋原长时小圆环的位置,O为实验时小圆环被拉至的位置。(1)图丁中弹簧测力计的示数为 2.35 N; 【解析】(1)弹簧测力计的分度值为0.1 N,估读到0.01 N,题图丁中读数为2.35 N。(2)在实验过程中,不必记录的有 A ; A.甲图中E的位置 B.乙图中O的位置C.OB、OC的方向 D.弹簧测力计的示数【解析】(2)必须记录的有:两个分力F1、F2的大小和方向,合力F的大小和方向。力的大小通过弹簧测力计读出,两次都要使小圆环被拉到O点位置,所以必须记录的有B、C、D;不需要记录的是题图甲中E的位置,故选A。(3)下列选项中,与本实验要求相符的是 B ; A.两细绳OB、OC夹角越大越好B.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度C.实验时,只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可【解析】(3)两个细绳OB、OC夹角要适当大一些,但不能太大,合力一定时,两分力夹角太大导致两分力太大,测量误差变大,A错误;读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度,规范操作,B正确;实验时,不仅需保证两次橡皮筋伸长量相同,还必须都是沿竖直方向伸长至O点才行,C错误。(4)某次实验记录纸如图戊所示,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,拉力F的方向过P点;三个力的大小分别为:F1=2.70 N、F2=2.30 N和F=4.00 N,得出正确实验结论后,请根据实验结论和图中给出的标度:①在图中作出F1和F2的合力;②根据作图求出该合力大小为 N。 答案: (4)①见解析图 ②3.91【解析】(4)①由于标度已经选定,作图时要保证表示F1、F2的线段长度分别为标度的2.7倍和2.3倍,作图如图所示;②量出作图法求出的合力长度约为标度的3.91倍,所以合力大小为3.91 N。- 1 - 展开更多...... 收起↑ 资源列表 实验三 探究两个互成角度的力的合成规律.docx 实验三 探究两个互成角度的力的合成规律.pptx 实验抢分专练 实验三 探究两个互成角度的力的合成规律.docx 实验抢分专练 实验三 探究两个互成角度的力的合成规律.pptx