实验:探究两个互成角度的力的合成规律-相互作用--力ppt优秀课件

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
直方向),由于误差的存在,F1、F2 的合力的理论值与实际值有
一定偏差,故题图甲符合实际,题图乙不符合实际。 [答案] (1)BCD (2)A (3)甲
[对点训练] 3.在进行“探究共点力合成的规律”的实验中,
用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一
位置,并适当调整力的方向,使两力之间的夹角
为 90°。(图中钩码规格相同)
实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计两个、橡皮条、细绳套、三角板、 刻度尺、图钉若干。
实验步骤与数据处理 1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2.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。 3.用两个弹簧测力计分别勾住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使
橡皮条的结点拉到某一位置 O, 如图甲所示。记录两弹簧测力计 的读数,用铅笔描下 O 点的位置 及此时两细绳套的方向。
考点一 实验原理与操作
[典例1] “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如 图甲所示,其中 A 为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳的结 点,OB 和 OC 为细绳,图乙为白纸上根据实验要求画出的图示。
(1)本实验中“等效替代”的含义是________。 A.橡皮条可以用细绳替代 B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的 作用效果 C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的 作用效果 D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的 作用效果替代
(2)图乙中的 F 与 F′两力中,方向一定沿 AO 方向的是 ________。
(3)[多选]下列措施中可减小实验误差的是________。 A.拉橡皮条的细绳细些且长度适当 B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且 与木板面平行 C.记录弹簧测力计拉力方向时,标记同一细绳方向的两点 要远些 D.应使拉力 F1 和 F2 的夹角为 90°
A.钩码的个数 N1=N2=2,N3=4 B.钩码的个数 N1=N3=3,N2=4 C.钩码的个数 N1=N2=N3=4 D.钩码的个数 N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是________。 A.标记结点 O 的位置,并记录 OA、OB、OC 三段绳子的 方向和钩码个数 B.量出 OA、OB、OC 三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量 (3)在作图时,你认为图中________(填“甲”或“乙”)是正 确的。
4.用铅笔和刻度尺从 O 点沿两个细绳套的方向画直线,按选定 的标度作出这两个弹簧测力计的读数 F1 和 F2 的图示,并以 F1 和 F2 为邻边用刻度尺作平行四边形,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,如图乙所示。
5.只用一个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的 位置 O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向,用刻度尺 从 O 点按同样的标度沿记录的方向作出这个弹簧测力计的拉 力 F′的图示,如图乙所示。
[解析] (1)对 O 点受力分析如图所示,OA、OB、 OC 分别表示 FTOA、FTOB、FTOC 的大小,由于三个共 点力处于平衡,所以 FTOA、FTOB 的合力大小等于 FTOC, 且 FTOC<FTOA+FTOB,即|FTOA-FTOB|<FTOC<FTOA+ FTOB,故 B、C、D 能完成实验。
(3)在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,其中 A 为固定 橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳结点的位置。图 中________是力 F1 与 F2 的合力的理论值; ________是力 F1 与 F2 的合力的实验值。通过把 F 和 F′进行比较,验证平行四边形定则。
解析:(1)实验中要作平行四边形,故需要用刻度尺,要通过弹 簧测力计拉伸橡皮条来显示力的效果。 (2)实验中要记录橡皮条拉伸后 O 点的位置、弹簧测力计的读数 及力的方向。 (3)本实验中合力的理论值是通过作平行四边形得出,而合力的 实验值则是通过用一个弹簧测力计拉橡皮条使结点到达同一 O 点而直接测得。 答案:(1)BC (2)①O 点位置 ②细绳所指方向 ③相应弹簧测力 计读数 同一位置 O 点 弹簧测力计读数和细绳方向 (3)F F′
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
实验目的 1.练习用作图法求两个力的合力。 2.验证两个互成角度的力合成的平行四边形定则。
实验原理 1.合力 F′的确定:把一端固定的同一根橡皮条拉伸到某点,
一次只用一个力 F′的作用,另一次用两个共点力 F1 与 F2 的共同作用,则 F′为 F1 和 F2 的合力。 2.合力理论值 F 的确定:作出 F1 和 F2 的图示,根据平行四边 形定则利用作图法求得合力 F。 3.平行四边形定则的验证:在实验误差允许的范围内,比较 F′ 和 F 是否大小相等、方向相同。
考点二 数据处理和误差分析
[典例2] 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验 中,现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一个弹簧测力计。
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,测量其劲度系数, 得到的实验数据如表所示。
弹力F/N
0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
(3)用刻度尺量出合力的长度,根据确定的标度算出合力的 大小,即 F 合=3.30 N。
[答案] (1)55(53~57 均可) (2)2.10(2.08~2.12 均可) 见 解析图 (3)3.30(3.10~3.50 均可)
[对点训练] 2.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,用两个弹
谢 谢观看
1.口语交际能力不仅显示着一个人的 语言水 平,更 体现着 一个人 的自信 、智慧 和风度 。
2.尽管美、印、巴三者关系何其暧昧 ,但是 美国和 印度走 向军事 合作的 态度相 当明朗 。
3.乔冠华是个从不设防的人,他能够 在国际 舞台上 叱咤风 云,却 无法应 对政治 生活中 的阴谋 和陷阱 ,最后 付出的 宝贵的 生命为 代价。
(1)换用一根线牵引弹簧[图(b)],使弹簧的伸长量
与两个力作用时相同,此时需要挂________个与
图甲中相同规格的钩码。
(2)你对合力与分力遵循的规律作出的猜想是________。
(3)本实验采用的科学方法是__________。
A.理想实验
B.等效替代
C.控制变量
D.物理模型
解析:(1)设一个钩码受到的重力为 G,题图(a)中互成 90°的两个 力 F1=3G,F2=4G,则合力为 F= F12+F22=5G,题图(b)中 为了保持拉力的作用效果相同,故要挂 5 个规格相同的钩码。 (2)根据 3、4、5 个钩码及夹角的关系,可知猜想出力的合成遵 循平行四边形定则或三角形定则。 (3)该实验保证合力与几个分力共同作用的作用效果相同,运用 了等效替代法,故 B 正确。 答案:(1)5 (2)力的合成遵循平行四边形定则(或三角形定则) (3)B
பைடு நூலகம்
[解析] (1)本实验中“等效替代”的含义是两弹簧测力计共同 作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代,故 D 正确。
(2)题图乙中的 F 是合力的理论值,而 F′是合力的实际值,两 力中,方向一定沿 AO 方向的是 F′。
(3)拉橡皮条的细绳细些且长度适当,以便确定力的方向,选项 A 正确;拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与 木板面平行,选项 B 正确;记录弹簧测力计拉力方向时,标记同一 细绳方向的两点要远些,这样可减小记录方向时产生的误差,选项 C 正确;拉力 F1 和 F2 的夹角不一定为 90°,大小适当即可,选项 D 错误。
伸长量x/(×10-2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42
用作图法求得该弹簧的劲度系数 k=________N/m。
(2)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图所示,其读数为 ________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为 2.50 N, 请画出这两个共点力的合力 F 合。
[答案] (1)D (2)F′ (3)ABC
[对点训练] 1.做“探究两个互成角度的力合成的规律”的实验时:
(1)下列器材必需要用的是________(多选)。
(2)在做上述实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把 橡皮条的一端固定在板上,另一端拴上两个细绳套,通过细 绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条,使结点移到某一 位置 O,此时需记下:①______________;②______________; ③______________。然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长, 使结点到达________________,再记下________________。
[典例3] 某同学利用如图所示的装置来探究 求合力的方法:在竖直木板上铺有白纸,固定两个 光滑的滑轮 A 和 B,将绳子打一个结点 O,每个钩 码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数 读出三根绳子的拉力 FTOA、FTOB 和 FTOC,回答下 列问题:
(1)[多选]改变钩码个数,实验能完成的是________。(绳子能承 受的拉力足够大)
簧测力计把橡皮条的端点拉到 O 处,如图所示已经作出拉力 F1、F2,图中方格每边长度表示 1 N。
(1)用直尺、三角板作出 F1、F2 的合力后,由所作的图可知, F1、F2 的合力 F 大小为________N; (2)用一个弹簧测力计把橡皮条的端点拉到 O 处,此时拉力为 F′。由图可知,F′与 F 的大小、方向略有偏差,如果此偏 差仅由 F1 的大小引起,则引起偏差的原因是 F1 的大小比真 实值偏______(填“大”或“小”)。
6.比较力 F′与用平行四边形定则求出的合力 F 在大小和方向 上是否相同。
7.改变两个力 F1 和 F2 的大小和夹角,再重复实验两次。
误差分析
1.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 簧测力计的外壳和白纸之间有摩擦力存在会引起系统误差。
2.两次测量拉力时,橡皮条的结点不可能做到完全拉到同一点 从而会造成偶然误差。
3.两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。
注意事项 1.弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线上,否则应
校正零位(无法校正的要记录下零误差)。还需用钩码检查是 否存在示值误差,若存在,应加以校正。 2.被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧不 可与外壳相碰或摩擦。 3.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点一定要拉到同一位置。 4.在具体实验时,两分力间夹角不宜过大,也不宜过小,以 60°~ 120°之间为宜。 5.读数时应正视、平视刻度。 6.使用弹簧测力计测力时,拉力应适当大些,但不能超出它的 测量范围。
解析:(1)以 F1、F2 为邻边,作出平行四边形,如图所示:
由图可知:合力为 F=1×7 N=7 N。 (2)合力 F′与 F 的大小、方向略有偏差,如果此偏差仅由 F1 引 起,由图可知 F1 与 F′的夹角比 F1 与 F 的大,故 F1 的大小比 真实值偏大。 答案:7 大
考点三 实验创新考查
(3)由图得到 F 合=________N。
[解析] (1)根据表格数据描点,然后连成一条过原点的直线, 如图所示,直线的斜率表示弹簧的劲度系数,k=6.423×.510-2 N/m≈ 55 N/m。
(2)读出弹簧测力计的读数为 2.10 N(保留三 位有效数字);以 O 为顶点,画出两细绳套的方 向就是两拉力方向,再确定并画好力的标度, 画出两拉力的图示,以两拉力为邻边作出平行 四边形,画出平行四边形的对角线,即合力 F 合。
(2)为探究求合力的方法,必须作受力图,所以先明确受力点, 即标记结点 O 的位置,其次要作出力的方向并读出力的大小,最 后作出力的图示,故最重要的一个步骤是要记录钩码的个数和记录 OA、OB、OC 三段绳子的方向,故 A 正确,B、C、D 错误。
(3)以 O 点为研究对象,F3的实际作用效果在 OC 这条线上(竖
4.国庆假日是人们休闲的大好机会, 那段时 间里, 我市解 放路上 到处都 是游玩 购物的 人,直 到深夜 ,大街 上还是 不绝如 缕,热 闹极了
相关文档
最新文档