互成角度的两个力的合成
探究两个互成角度的力的合成规律
甲பைடு நூலகம்
乙
丙
丁
(2)如图乙所示,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点伸长到 某位置并记为O点,记下此时弹簧测力计的示数F1和F2及 ________________________________________________。
(3)如图丙所示,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使绳与橡皮条的结点拉到O点,记下此 时弹簧测力计的示数F=________________N和细绳的方向。
题后反思
操作不忘“三”“二”“一” 用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结 点O的位置),用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧测力计示数和细绳方 向)及“一注意”(结点O的位置必须在同一位置)。
2.请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容。 (1)如图甲所示,在铺有白纸的水平木板上,橡皮条一端固定在A点,另一端拴两个细 绳套。
(4)如图丁所示,已按一定标度作出了F1、F2和F的图示,请用作图法作出F1和F2的合 力。
探究两个互成角度的力的合成规律(教师版)
实验三探究两个互成角度的力的合成规律
考点一原型实验
一、实验目的
1.探究两个互成角度的力的合成规律。
2.学会用作图法处理实验数据和得出实验结论。
二、实验原理
1.分别用互成角度的两个力F1、F2共同作用,一个力F单独作用,使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O,即作用效果相同。
2.根据合力的定义,F为F1和F2的合力,用图示法画出拉力F、F1、F2,分析三者的关系。
三、实验器材
方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个)、小圆环、三角板、刻度尺、图钉(几个)、铅笔。
四、实验步骤
1.仪器安装
(1)如实验原理图所示,用图钉把白纸固定在方木板上。
(2)用图钉把橡皮条的一端固定在G点,橡皮条的另一端拴上轻质小圆环,橡皮条的原长为GE。
(3)在小圆环上系上两个细绳套。
2.测量与记录
(1)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使小圆环到某一位置O。记录两弹簧测力计的读数F1、F2,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳的方向。
(2)改用一只弹簧测力计单独拉住小圆环,仍把小圆环拉到O点,记下弹簧测力计的读数F和细绳套的方向。
(3)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验。
五、数据处理
1.用铅笔和刻度尺从点O沿两条细绳套方向画直线,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。
2.按同样的标度沿记录的方向作出只用一个弹簧测力计的拉力F的图示。
3.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,此对角线代表的力记为F′。
4.分析多次实验得到的数据,比较F与F′在误差允许的范围内是否重合,从而总结出两个互成角度的力的合成规律:平行四边形定则。
实验报告:探究两个互成角度的力的合成规律
物理实验报告单
年级: 姓名: 实验时间: 实验名称探究两个互成角度的力的合成规律
实验目的(1)依据合力的作用效果与各个分力共同作用的效果相同,探究求两个互成角度力的合成规律
(2)学会用作图法处理实验数据.
实验原理等效替代法,F的效果与F1和F2的效果相同,则F为F1和F2的合力。
实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、图钉(几个)、铅笔。
实验步骤(1)用图钉将白纸固定在方木板上。
(2)用图钉将橡皮条一端固定于A,另一端拴两个细绳。
(3)用两只弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使橡皮条的结点伸长到位置O并标记,记录F
1
和F
2
数据及绳的方向。
(4)用一只弹簧测力计将橡皮条结点拉到位置O,记录F读数和细绳的方向。
数据采集
根据数据填写
探究两个互成角度的力合成规律研究内容
探究两个互成角度的力合成规律研究内容
力合成是物理学中一个重要的概念,它是研究多个力作用下的合
力的方向和大小。在实际生活中,我们经常会遇到两个互成角度的力
作用在同一个物体上的情况,那么如何求解这两个力的合成规律呢?
本文将从力的概念入手,探究两个互成角度的力合成规律,分析合力
的方向和大小,以及相关的应用。
一、力的概念
力是一种基本的物理量,它是描述物体之间相互作用的一种表示。根据牛顿定律,力的大小与物体的质量和加速度相关,力的方向则决
定了物体运动的方向。力可以分为接触力和非接触力两种。接触力是
由物体之间的接触引起的,如摩擦力、弹力等;非接触力是由物体之
间的距离引起的,如重力、电磁力等。
二、两个互成角度的力合成规律
当两个力作用在同一个物体上,并且方向呈一定的夹角时,我们
需要求解这两个力的合力。根据几何知识和三角函数,我们可以得出
两个互成角度的力合成规律。设有两个力F1和F2,它们的夹角为θ,那么它们的合力F的大小和方向可以通过以下公式来求解:
F = √(F1^2 + F2^2 + 2F1F2cosθ)
合力F的方向θ'可以通过以下公式来求解:
tanθ' = (F2sinθ) / (F1 + F2cosθ)
根据以上公式,我们可以计算出两个互成角度的力的合力的大小
和方向,从而有针对性地进行物体的运动分析和计算。这为我们解决
相关问题提供了一个有效的工具。
三、相关应用
两个互成角度的力合成规律在实际生活中有着广泛的应用。下面
以实际情况为例,说明这一规律在解决问题中的作用。
1.物体受到多个斜向拉力的情况
两个互成角度的力的合成规律
两个互成角度的力的合成规律
一开始要介绍影响两个互相成角度力的因素,我们以一条直线的两头的力作为例子。
首先,两个相互作用的力一定是有向的。这意味着它们的方向必须一致。当多个力作
用在同一点上时,它们的力向量应该画在同一个方向上(路径),而不是沿同一条线的两
个方向上。
其次,力的大小也起着重要的作用。当两个互相作用的力有同一方向,但大小不同时,它们的合力比原力小,叫作挂力。而当两个力有同一方向,同时它们的大小也相等时,它
们的合力就会比单个力大出很多。简而言之,两个力朝着同一方向有同等的大小,它们的
合力就会更强。
最后,还要注意力的间距。当两个互相作用的力有同一方向,但分别作用在两个不同
的点上时,如果这两点距离太远(远大于力大小),它们的合力就会变成挂力,反之则会
更强。
总之,两个互相作用的力合成规律是:当其有同一方向、大小相等、间距相称时,它
们的合力比单个力大很多;如果方向或大小不一致,或距离太大,它们的合力会比原力小。
由此可见,两个力在和平、施力大小和方向相称的情况下,其总的结果会大大超过它
们的单独结果,而在挂力的情况下,其总的结果只会大于它们单独结果中的较小者。这就
是两个互相成角度的力的合成规律。
互成角度的二力合成规律
互成角度的二力合成规律
引言:
在物理学中,力是物体之间相互作用的结果。当两个力同时作用于一个物体时,我们需要找到一个合力来代替这两个力的效果。而互成角度的二力合成规律就是一种常用的方法,用来求解这种合力。一、互成角度的二力合成规律的概念
互成角度的二力合成规律是指当两个力作用于同一个物体,并且这两个力的作用方向不重合,而是互相夹角时,我们可以通过合成这两个力,找到一个合力来代替它们的效果。这个合力的大小和方向可以通过几何方法或者分解力的方法来求解。
二、几何方法求解互成角度的二力合成
几何方法是一种直观的方法,我们可以通过绘制向量图来求解合力。具体步骤如下:
1. 在一个平面上,选择一个合适的比例,用箭头表示两个力的大小和方向,箭头的长度代表力的大小,箭头的方向代表力的方向。
2. 将两个力的箭头首尾相连,形成一个三角形。
3. 通过测量这个三角形的边长和夹角,可以求得合力的大小和方向。
4. 最后,我们可以用箭头表示合力,箭头的长度代表合力的大小,箭头的方向代表合力的方向。
三、分解力的方法求解互成角度的二力合成
分解力的方法是一种将力分解为两个互相垂直的分力的方法。具体步骤如下:
1. 根据两个力的夹角,选择一个合适的坐标系,将其中一个力分解为平行于坐标轴的分力,另一个力分解为垂直于坐标轴的分力。
2. 通过几何关系,可以求得这两个分力的大小。
3. 最后,将这两个分力按照几何关系的要求合成,可以求得合力的大小和方向。
四、实例分析
假设一个物体受到一个力F1=10N和另一个力F2=20N的作用,这两个力的夹角为60°。我们可以通过互成角度的二力合成规律来求解这个物体所受的合力。
互成角度的二力的合成(通用11篇)
互成角度的二力的合成(通用11篇)
互成角度的二力的合成篇1
教学目标
知识目标
常识性了解互成角度的两个力的合成。
能力目标
1.初步培养学生的抽象思维能力。
2.培养灵活分析、解决问题的能力。
情感目标
通过实验培养学生实事求是的科学态度和良好的意志品质.
通过互成角度的两个力的合成的图示,培养学生欣赏线条美的能力.
教学建议
教材分析
本节是选学内容.教材首先通过实验使学生定性地认识到互成角度的二力的合力大小小于二力之合,大于二力之差.合力的大小随二力间的夹角的改变而改变.两个力互成角度作用在一个物体上的情况在生活中经常遇到,简单定性地讲述一下这个知识,使学生有所认识,对分析生活中常见的一些有关问题,使学生认识力是一个有方向性的量,力的合成不能简单地用加减法来处理,是有好处的.
教法建议
本节是选学内容,是在前节的基础上进一步研究二力互成角度时合力的情况.只作定性研究.主要是做好课本中的演示实验.
关于合力大小随二力夹角而改变,最好演示一下.同时举出实例来说明,可以仍用两人拉车的例子来说明.
用平行四边形法求合力的方法,可向学生作简单介绍.这有助于学生认识这种情况下合力的大小和方向.
示例
课时安排 1课时
教具、学具准备二力合成演示器、投影仪、交互式动画
教学设计示例
(一)新课引入
上一节我们学过了同一条直线上两个力的合成.但是物体受到的力大多不在同一直线上,而是互成角度的.例如,两个人在打夯时,他们用来提夯的力是互成角度的.那么,两个互成角度的力又该如何合成求它们的合力呢?
(二)新课教学
1.演示实验
参照课本中的演示实验中的第一步,请两位同学分别用弹簧秤向不同方向把橡皮绳拉长到某一长度,记录两个力F1和F2的大小和方向.
实验3 探究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
1.会使用弹簧测力计。
2.探究两个互成角度的力的合成规律。
如图所示,分别用一个力F、互成角度的两个力F1、F2,使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O,即伸长量相同,根据合力的定义,F为F1和F2的合力,作出力F及F1、F2的图示,分析F、F1和F2的关系。
方木板,白纸,弹簧测力计(两个),橡皮条,小圆环,细绳套(两个),三角板,刻度尺,图钉(若干),铅笔。
1.装置安装:在方木板上用图钉固定一张白纸,如图甲,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的原长为GE。
2.两力拉:如图乙,在小圆环上系上两个细绳套,用手通过两个弹簧测力计互成角度地共同拉动小圆环,小圆环处于O点,橡皮条伸长的长度为EO。用铅笔描下O点位置、细绳套的方向,并记录两弹簧测力计的读数F1、F2。
3.一力拉:如图丙,改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环,仍使它处于O
点,记下细绳套的方向和弹簧测力计的读数F。
4.重复实验:改变拉力F1和F2的大小和方向,重做几次实验。
1.用铅笔和刻度尺从点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出F1、F2和F的图示。
2.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,此对角线代表的力记为F′,如图丁。
3.分析多次实验得到的多组数据,比较F与F′在误差允许的范围内是否完全重合,从而总结出两个互成角度的力的合成规律:平行四边形定则。
1.读数误差
弹簧测力计示数在允许的情况下,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。
探究两个互成角度的力合成规律实验
探究两个互成角度的力合成规律实验
实验目的:通过实验探究两个互成角度的力合成规律,以增加对物理学原理的理解和应用。
实验材料:
1. 两个弹簧秤
2. 一根绳子
3. 一个小物体(例如小球、小盒子等)
4. 一个固定的支架
实验步骤:
步骤一:准备工作
1. 将支架固定在水平桌面上,确保其稳定性。
2. 在支架的两侧固定两个弹簧秤,使它们能够自由移动。
3. 将绳子系在两个弹簧秤的连接处,使其能够自由滑动。
步骤二:测量力的合成
1. 将小物体挂在绳子的中央位置,使其悬挂在两个弹簧秤之间。
2. 记录下两个弹簧秤的示数。
步骤三:改变角度
1. 调整绳子的角度,使其与水平方向成不同的角度(例如30度、60度等)。
2. 记录下两个弹簧秤的示数。
步骤四:分析数据
1. 比较不同角度下的力示数,观察是否存在规律。
2. 思考并讨论两个互成角度的力合成规律。
实验结果:
根据实验数据的观察和分析,可以得出以下结论:
1. 当绳子与水平方向成为45度时,两个弹簧秤的示数相等。
2. 当绳子与水平方向成为小于45度时,两个弹簧秤的示数之和大于小物体的重力。
3. 当绳子与水平方向成为大于45度时,两个弹簧秤的示数之和小于小物体的重力。
结论与解释:
根据实验结果可以得出,当绳子与水平方向成为45度时,两个互成角度的力合成后的合力与小物体的重力相等。这是因为45度是两个互成角度中最接近90度的角度,两个力的合力在垂直方向上达到最大值。
当绳子与水平方向成为小于45度时,两个互成角度的力合成后的合力大于小物体的重力。这是因为两个力的合力在垂直方向上的分量增大,因而合力的大小也增大。
探究两个互成角度的力的合成规律实验步骤
探究两个互成角度的力的合成规律实验步骤
引言:
在物理学中,力的合成规律是一个非常重要的概念。当存在多个力时,我们需要了解这些力之间的关系,以便能够正确地计算出它们的合力。在本实验中,我们将探究两个互成角度的力的合成规律。
实验材料:
1. 一块平滑的木板
2. 两个弹簧秤
3. 一根细绳
4. 一些小物体,如石头或钢珠
实验步骤:
1. 将一块平滑的木板放在桌子上,并用两个弹簧秤将其固定在木板的两端。
2. 将一根细绳系在两个秤的钩子上,并拉紧绳子。
3. 将小物体放在绳子的中央位置,让它们悬挂在绳子上。
4. 调节秤的位置,让它们与绳子成一定的角度,如45度或60度。
5. 记录每个秤所测得的力的大小。
6. 用三角函数计算出每个力的水平分量和垂直分量。
7. 将水平分量和垂直分量分别相加,得到每个力的合力。
8. 比较合力的大小和方向与实验测量结果的一致性。
实验结果:
根据实验测量结果,我们可以得出两个互成角度的力的合成规律:当两个力互成角度时,它们的合力可以用三角函数求出。具体来说,我们可以用正弦函数计算出力的垂直分量,用余弦函数计算出力的水平分量,然后将这些分量相加,得到每个力的合力。
结论:
通过本实验,我们了解了两个互成角度的力的合成规律。这个规律对于理解物理学中的许多现象非常重要,比如力的平衡和力的作用等。我们希望本实验可以帮助学生更好地理解和应用这个规律,从而提高他们的物理学习成果。
互成角度的两个力的合成
互成角度的两个力的合成
1.实验目的
验证互成角度的两个共点力合成时遵循平行四边形法则。
2.实验原理
先用弹簧秤测出分力F1、F2及它们的合力F',再根据平行四边形法则作出分力F1、F2的合力F(理论值)。比较F'(真实的合力)和F(用平时边形做出的合力)的大小和方向。当它们在实验允许的误差范围内相等时,就验证了力的合
成的平行四边形法则。
3.实验器材
方木板一块、白纸一张、弹簧秤两只、橡皮筋一根、细绳套两个、三角板一副、刻度尺一根、图钉几枚。
4.实验步骤(如图1所示)
①把方木板平放在桌面上,用图钉把白纸钉
在木板上。
②用图钉把橡皮筋的一端固定在A点,另一
端拴上两个细绳套。
③用两个弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度
地拉橡皮筋,使橡皮筋的结点伸长到某一位置
O,并用铅笔描下结点O位置、细绳的方向,
并记录下弹簧秤的示数F1、F2。
④只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮筋的结
点拉长到O点位置,用铅笔描下细绳的方向,
记录下弹簧秤的示数F'。
⑤按选定的标度作出两只弹簧秤拉力F1、F2 的图示,并作出F1、F2的合力F的图示。
⑥按选定的标度作出F的图示。
⑦比较两个力F1、F2的合力F'(真实值)和F(理论值)大小和方向,看在实
验允许的误差范围内,两者的大小和方向是否相同。
⑧改变F1、F2的大小和方向,再重复实验两次。
5.注意事项
㈠注意弹簧测力计的选取和使用
①弹簧测力计使用前应将弹簧测力计水平放置,然后检查、矫正零点. 需了解弹簧测力计的量程、单位和最小刻度,读数时视线要正对刻度线.
②选择弹簧测力计时,可将两个弹簧测力计自由端钩在一起沿水平方向对拉,看两个读数是否一样,若一样才能使用.
互成角度的二力的合成
互成角度的二力的合成
引言
在物理学中,力的合成是研究多个力对一个物体的作用效果的问题。当这些力的方向不同而又都作用于同一个物体时,我们可以使用综合效果的方法来计算这些力的合力。本文将讨论互成角度的二力的合成,即两个力的方向不同且夹角不为零。
互成角度的二力
互成角度的二力是指两个力的方向不同且夹角不为零的情况。不同于同向或反向且平行的情况,互成角度的二力的合力的计算需要考虑力的方向和夹角。
设有两个互成角度的二力 $\\vec{F_1}$ 和 $\\vec{F_2}$,夹角为 $\\theta$,
力的大小分别为F1和F2。
合力的计算
根据力的合成原理,互成角度的二力的合力可以通过将两个力进行合成来得到。
合力的大小
两个力分别在水平和垂直方向上的分量分别为:
$F_{1x} = F_1 \\cos \\theta$
$F_{1y} = F_1 \\sin \\theta$
$F_{2x} = F_2 \\cos (180° - \\theta) = -F_2 \\cos \\theta$
$F_{2y} = F_2 \\sin (180° - \\theta) = F_2 \\sin \\theta$
合力的水平分量为两个力水平分量的和:
$F_x = F_{1x} + F_{2x} = F_1 \\cos \\theta - F_2 \\cos \\theta = (F_1 - F_2)
\\cos \\theta$
合力的垂直分量为两个力垂直分量的和:
$F_y = F_{1y} + F_{2y} = F_1 \\sin \\theta + F_2 \\sin \\theta = (F_1 + F_2)
探究两个互成角度的力的合成规律科学方法
探究两个互成角度的力的合成规律科学方法
在物理中,两个或多个力的合成有一定的规律,是用科学方法进行探索的。这些规律
可以为科学家们提供重要线索来研究物体之间的力学作用。
先说说物体间的力的单纯合成的规律。首先,两个力的向量可以用三角函数的方式合成,即可以用不同的向量与某一轴的夹角进行折合,以此建立新的向量及其轴的夹角,从
而获得合成力的方法及其向量值。第二,两个力的力值可以经过分分析,找出它们的力学
合成为零,即沿同一方向作用的力进行锥形耦合,沿相反方向作用的力可以把它们拉折,
以此获得两个力的合成值分析。
其次,我们可以把两个物体之间的相互作用力进行合成,即是两个物体的力合力的规律。物理里中反作用力的规律可以称作力学等值原理,即两个物体施加于彼此的力是等值
的并且向量方向相反。其实,物体之间合成力的规律也可以从反作用力规律来推导,只要
将反作用力的两个分力合力,就可以得出两物体之间的合成力。
最后,我们可以使用科学方法来研究由多种力合成的规律,也就是多个力的合力规律。我们可以使用力学单位向量分析法,从而把每个力的向量值及其夹角积累在一起,找出不
同的力的合力的总夹角和总值,从而获得多个力的合力的方向和大小。
总之,由上可知,科学的方法对于探究两个或多个力的合成状态和合力规律是必不可
少的,它们既可以根据反作用力规律建模,也可以利用力学单位向量分析法,以此获得两
个或多个力的合力规律。因此,两个或多个力的合力规律是一个复杂的问题,科学地探究
它将大大推动物理科学及其应用的发展。
探究两个互成角度的力合成规律实验-概述说明以及解释
探究两个互成角度的力合成规律实验-概述说明以及
解释
1.引言
在力学领域中,力合成是一个非常重要的概念。当有多个力同时作用于一个物体时,这些力可以通过合成得到一个等效的合力,这个合力与原来的多个力具有相同的效果。在这个实验中,我们将探究两个互成角度的力合成规律。
力合成是指将多个力沿着同一直线或者不同的方向合成为一个等效的力的方法。在实际应用中,我们经常遇到多个力同时作用于一个物体的情况,而理解和掌握力合成规律可以帮助我们更好地分析和解决这类力的叠加问题。
本实验的目的是通过观察和分析两个互成角度的力合成实验,来揭示力合成的规律和原理。我们将使用一些简单的实验装置和材料,通过控制和测量不同力的大小和方向,然后将其合成为一个等效的力。通过对实验结果的观察和分析,我们将得到一系列有关力合成规律的结论。
本实验的重要性在于揭示了力合成规律在真实物理系统中的应用,帮助我们更好地理解和解决力的叠加问题。此外,对于力的合成规律的深入研究和应用,还为我们在工程设计、机械运动、力学分析等领域提供了重
要的理论基础。
总而言之,本实验旨在通过探究两个互成角度的力合成规律,揭示力合成的原理和规律。通过对实验结果的观察和分析,我们将深入理解力的合成过程,并将其应用于真实物理系统中,为相关领域的研究和应用提供有益的理论支持。
(以上为文章1.1 概述部分的内容)
2.正文:
2.1 实验背景
2.2 实验材料与方法
2.3 实验步骤
1.2 文章结构
本文将按照以下结构进行探究两个互成角度的力合成规律实验的阐述:
引言部分将提供对实验的整体概述,包括实验的目的和预期结果。同时,将介绍本文的结构和各部分的内容安排。
【高中·物理】互成角度的两个力的合成
第二部分力学
2-1互成角度的两个力的合成
1.基本测量工具和测量数据
1.基本测量工具及其使用
①弹簧秤测两个分力的大小和等效合力的大小②量角器测量由平行四边形法则作图得到的合力F与用一个弹簧秤直接拉出的合力F′的夹角θ③刻度尺(或者绘图三角板)则是作力的方向时画线和一定比例用长度表示力的大小
使用弹簧秤应注意:
①使用前要先调到零点,再用标准砝码检查示值是否准确,如不准,可以旋转卡在弹簧圈的三角形钢片来改变弹簧的工作圈数,对于示值偏大的,应把三角片向上拧几圈,减少弹簧的工作圈数,增大偏强系数;对于示值偏小的则采取相反措施。
②使用时弹簧的伸长方向和所测拉力方向要一致。
③弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生磨擦。
(2)测量数据的有效数字。
①J2104型测力计,其刻度是“0_5牛”,分度值0.1牛,在任意点的示值误差都不大于0.05牛,
因此测量数据的有效数字末位就在精度的同一位,只准确到0.1牛即可,若无估读,则在百分位
上补“0”表示测量的准确度。
在实际应用中,还存在分度值为0.2牛的条形测力计,使用估读时可以将每1分度分为2等分,若指针超过1等分即超过半格就算1个分度值0.2牛,小于1等分即未超过半格就舍去,这样的示值误差也不大于0.05牛,测量数据的有效数字末位就在精度的同一位,若无估读仍不需在百分位补“0”。
②量角器的测量角度值准确到1°即可,由实验经验得知:在两个分力都不小于2牛、分力夹角不大于90°的条件下,用作图得到的合力F跟实测结果F′比较,在方向上相差一般不超过5°,无估读时在有效数字末位补“0”
高中物理互成角度的两个力的合成详解
⾼中物理互成⾓度的两个⼒的合成详解实验考点
本实验是研究⽮量合成⽅法的⼀个基本实验,内容⽐较简单。主要考查操作过程中的注意事项、弹簧秤的读数、分析误差的来源和减⼩⽅法以及条件变化时的动态调整等
实验⽬的
验证互成⾓度的两个共点⼒合成的平⾏四边形定则。
实验原理
1. 结点受三个共点⼒作⽤处于平衡状态,则F1、F2之合⼒必与橡⽪条拉⼒平衡。
2. 改⽤⼀个拉⼒F'使结点回到O点,则F' 必与F1、F2的合⼒等效。
3. 以F1、F2为邻边作平⾏四边形求出合⼒F,⽐较F与F' 的⼤⼩和⽅向,以验证互成⾓度的两个⼒合成时的平⾏四边形定则。
注意事项
1. 弹簧秤校零。
2. 拉⼒要沿弹簧秤轴线⽅向。
3. 注意弹簧秤的弹性限度。
4. 本实验允许的误差范围是:⼒的⼤⼩为1% ~ 5%,F与F'的夹⾓不⼤于7度,若误差过⼤应仔细分析原因。
实验结论
通过实验验证可知:两个互成⾓度的共点⼒的合成遵循平⾏四边形定则。平⾏四边形定则实际上不仅适⽤于⼒的合成,它也是求⽮量和时普遍适⽤的法则。
习题演练
1. 图是甲、⼄两位同学在《互成⾓度的两个共点⼒的合成》实验中所得到的实验结果,若⽤F表
⽰两个分⼒F1、F2的合⼒,⽤F’表⽰F1和F2的等效⼒,则可以判断(填“甲”或“⼄”)同学的实验结果是尊重事实的。
2. 在《互成⾓度的两个共点⼒的合成》实验中,橡⽪条⼀端固定在⽊板上,⽤两个弹簧秤把橡⽪条的另⼀端拉到某⼀位置O点,以下操作中错误的是()
A 同⼀次实验过程中,O点的位置允许变动
B 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
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6、 比较一下,力F与用平行四边形法则求出的合力F合的大 小和方向,看看在实验误差范围内是否相同?
7、 改变F1和F2的大小和夹角,在重复做两次实验。
五。注意事项: 1、 弹簧在使用前应检查、校正零点,检查量程和最小 刻度单位。 2、 使用弹簧称测拉力时,弹簧称、橡皮条、细绳应在 与纸面平行的平面内。 3、 使用弹簧称测拉力时,拉力应应适当的大一些,但 不要超出量程。 4、 选用的橡皮条应富有弹性,能发生弹性变。注意 要缓缓拉,不要拉过头。 5、 画力的图示,要选用恰当的单位长度;做力的合成 图时,应将图尽量画大一些。 6、 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。
实验器材:
弹簧称
橡皮筋 和 细绳套
白纸
方木板
三角板
刻度尺
图丁
实验步骤: 1、 用图钉把白纸钉在方木板上。
2、 把方木板平方在桌面上,用图钉把橡皮筋 的一端固定在方木板上,橡皮筋的另一端 拴上两个细绳套。
3、 用两只弹簧称分别钩住细绳套,互成角度的拉橡皮筋, 使橡皮筋伸长到某一位置O,如图所示。用铅笔描下O点的 位置和两条细线套的方向,并分别记下两只弹簧的读数F1和F2。
Байду номын сангаас
练习题:
下图为四位同学在本实验中作出的图示。F1和F2是两测 力计同时拉橡皮条的力的图示,F是一个测力计单独拉橡 皮条的力的图示,F是根据平行四边形法则作出F1与F2的 合力的图示。哪几个图是错误的?
A
B
C
D
o
F1
F2
4、 用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两条细线套的 方向画直线,按选定的标度做出这两只弹簧的拉力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,做出合力F合的图示。 o
5、 只用一只弹簧称钩住细绳套,拉橡皮筋,使橡皮筋伸长 到位置O, 记下弹簧的读数F和细绳套的方向。用刻度尺从O 点按选定的标度做出这只弹簧的拉力F1的图示。
----互成角度的两个力的合成
一。实验目的:
验证互成角度的两个力的合成时遵循平行四边形 法则
二。实验原理:
此实验是互成角度的两个力与一个力产生相同的 效果(即:使橡皮筋在某一方向上伸长一定的长度) ,用平行四边形法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相等,就验证了力 的平行四边形法则。