探究合力与分力之间的关系

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力的合成和分解-精品教案 (3)

3.4 力的合成与分解【教材分析】本节先结合具体的实例，根据等效思想提出合力与分力的概念；然后提出力的合成和分解的探究问题，并设计实验进行探究，得出力的合成和分解遵循平行四边形定则；最后，从物理量运算的角度，提升对矢量和标量的认识。

平行四边形定则是本节的重点和难点。

这个定则是物理知识体系中可迁移、应用广泛的内容，是整个高中物理的重要内容。

同时这个运算法则相对算数运算法则来说，在思维方式上有较大的跨度，因此它既是学习的重点，又是学习的难点。

本节课内容多而且包含实验，所以安排2课时。

【教学目标与核心素养】[物理观念]能够从力的作用效果相同的角度理解合力与分力，会把两个力进行合成，也会把一个力分解成两个分力。

[科学思维]能根据实验结果，做出合理假设，并尝试用已有知识进行验证。

[科学探究]领会等效替代的思想，能制定合理的探究方案。

[科学态度与责任]结合力的合成和分解的生活实例，培养学生勇于探索的科学态度，感受物理学科研究的方法和意义。

【教学重难点】教学重点：合力与分力的关系；平行四边形定则及应用。

教学难点：实验探究方案的设计与操作；如何进行力的合成和分解。

【课前准备】弹簧测力计、细绳、三角板、直尺、橡皮筋、多媒体课件等。

【课时安排】2课时【教学过程】第1课时[新课导入]通过多媒体课件动图展示：蜘蛛织网。

如果蜘蛛网上的一根丝断了，网会倒向哪边？我们可以把蜘蛛网的受力图简化成，课本的图形式。

即一个静止的物体，在某平面上受到5个力作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？如果我们把F5去掉后，也就是蜘蛛网这根断了，我们很容易判断，它会向相反方向跑去。

如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代两个力的共同作用，而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。

你觉得这个力和被替代的两个力会有怎样的关系呢？[新课讲授]一、合力与分力教师活动：指导学生仔细阅读“合力和分力”一部分并观察图片，同时提出问题：1．一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？2．什么是共点力？共点力中的“点”一定在物体上吗？请举例说明。

3.4合力与分力的关系

(选做)6. 作用于 O 点的五个恒力的矢量图的末端跟 O 点恰好构成一个正六边形，如图所示。其中 F3=10N，则这五个力的合力为多大？方向怎样？
【变式训练 2】用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，逐渐增大两绳之间的夹角，则两绳对重物的拉力的合力变化情况是（ A．保持不变 C．逐渐减小【当堂检测】 B．逐渐增大 D．以上说法中都有可能发生）
2.提示：若合力为零，则分力应满足什么关系？ 3. 怎么确定共点力的合力的范围呢？
（3）夹角为 120o 的两个等大的力的合成，如图 2-2-3 所示，由几何知识可得出对角线将平行四边形分为两个正三角形，所以合力的大小与分力大小相等．【例 2】物体受到互相垂直的两个力 F1、F2 的作用，若两力大小分别为 5 ５N，求这两个力的合力．解析：根据平行四边形定则作出平行四边形，如图所示，由于 F1、F2 相互垂直，所以作出的平行四边形为矩形，对角线分成的两个三角形为直角三角形，由勾股定理得：即 F=10 N 合力的方向与 F1 的夹角 θ 为： θ＝30° 点评：今后我们遇到的求合力的问题，多数都用计算法，即根据平行四边形定则作出平行四边形后，通过解其中的三角形求合力．在这种情况下作的是示意图，不需要很严格，但要规范，明确哪些该画实线，哪些该画虚线，箭头应标在什么位置等．答案:F=10N 合力的方向与 F1 的夹角 θ=30°
南召现代中学高一物理必修①导学案
NO.25
使用日期：2011-11-11
编制：张明雪
审核：高一物理组
七届
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3.4 合力与分力的关系
【学习目标】 1. 加深对合力、分力、力的合成的理解。 2. 熟练应用平行四边形定则分析共点力的合成。 3. 了解分力与合力的大小关系与角度关系。【重难点】分力与合力的大小关系及角度关系。【复习回顾】：什么是合力？什么是分力？力的合成遵循什么原则？【探究案】合力和分力的关系：探究点一：正确理解合力与分力： 1、合力与几个分力间是相互等效替代关系，受力分析时，分力与合力不能同时作为物体所受的力。 2、只有同一物体同时受到的共点力才能合成，力的性质可以不同。探究点二：两个共点力的合力与分力间的大小关系： 1、最大值：两分力同向时，其合力最大；F＝F1＋F2，方向与两分力方向相同； 2、最小值：两分力反向时，其合力最小；F＝|F1－F2|，方向与两分力中较大的力同向； 3、两共点力成某一角度 θ 时，0° <θ<180° ，如图所示，做每一条边对应一个力，由几何知识，可知，两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，即：|F1－F2|<F< F1＋F2。 4、两分力 F1、F2 大小不变，其夹角 θ 越大，合力越小。 5、合பைடு நூலகம்可以大于等于两分力中的任何一个力。也可以小于等于两分力中的任何一个力。探究点三：三个共点力的合力范围: 1、最大值：若三个共点力 F1、F2、F3 的合力为 F，显然，当三个分力方向相同时，合力 F 最大，则最大值为。 F2 F

力的合成和分解教案

力的合成和分解教案力的合成【教学重点】1．从力的作用效果相同来理解合力与分力的概念2．设计实验，探究求合力的方法3．平行四边形法则的理解及应用【教学流程】创设情境，提出合力与分力概念——给出问题情境，激发思考合力与分力关系——设计探究求合力的实验方案——分组实验——学生讨论，得出结论——练习与拓展（例题、合力大小与角度关系、多力合成）【教学过程】一、创设情境，提出合力分力的概念1．出示卡通画，介绍共点力概念在大多数实际问题中，物体同时受到几个力，引入共点力和非共点力概念，分别给出共点力和非共点力的图片示例。

在研究中如果使用质点模型，则受力均可以作为共点力处理。

本节课研究物体受共点力的情况。

出示卡通画：小车均匀速向前运动，一头牛拉车的效果与三位同学拉车的效果相同。

2．学生小实验一个力气大的男生在讲台上提起一桶水，使水桶保持静止；另外两位同学一起提起这桶水并使之保持静止。

分析在两种情况下这桶水的受力情况，并画出示意图。

提问：可以发现各个力之间有什么关系？学生讨论得到：F单独作用和F1、F2共同作用的力的效果相同。

3．引出等效替代关系，提出合力、分力概念从前面两个情境出发，抓住共同点：一个力单独作用时可以和多个力一起作用时产生相同的作用效果。

自然地引出等效替代的关系，并从力的角度分析，得到合力、分力的概念。

用问题引导学生讨论合力、分力的概念：提问：两个分力大小与合力既不满足相加关系，也不满足相减关系。

如果给定两个分力，到底应该怎么去求这两个力的合力呢？2．设计探究实验提出任务：探究合力与分力之间到底有什么样的关系。

介绍可用的实验器材：木板、白纸、弹簧秤（2个）、橡皮条、细绳、刻度尺、图钉、三角板。

问题讨论，引导实验设计：①根据器材，可以用什么方法来得到分力，以及两个分力的合力？（两个弹簧秤拉橡皮条和一个弹簧秤拉橡皮条，使作用效果相同）②怎么样保证分力的作用效果与合力的作用效果相同？（把橡皮条一端固定，保证另一端与绳子的节点拉到相同的位置）③需要记录哪些数据？怎么样来记录？（橡皮条节点的位置，合力和分力的大小。

探究合力与分力的实验探究合力与分力的关系

探究合力与分力的实验探究合力与分力的关系实验：探究求合力的方法班级姓名1．某同学做“探究求合力的方法”实验中，主要步骤是：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。

C．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度的拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数。

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力Fˊ的图示。

F．比较力Fˊ和F的大小和方向，看他们是否相同，得出结论。

上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是_______和_____②遗漏的内容分别是：_______________________和_________________________2．在“探究求合力的方法”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指( )A. 弹簧测力计的弹簧被拉长B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C．细绳套受拉力产生形变D．使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度3.某同学在做验证互成角度的两个力合成的平行上边形定则实验时，把橡皮条的一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到位置O。

这时两弹簧秤的示数分别为FA＝3.5 N、FB＝4.0 N，其位置记录如图甲所示。

倘若橡皮条的活动端仅用一个弹簧秤拉着，也把它拉到O点位置，弹簧秤的示数为FC＝6.0 N，其位置如C。

（1）用1 cm表示1 N，在图乙中作出力FA、FB和FC 的图示。

（2）根据平行四边形定则在图乙中作出FA和FB的合力F，F的大小为___________N。

（3）实验的结果是否能验证平行四边形定则：________（选填“能”或“不能”）。

高中物理研究方法总结

高中物理研究方法总结
高中物理是一门需要实验和理论相结合的学科，因此研究方法非常重要。

以下是高中物理中常见的一些研究方法：
1. 控制变量法：通过控制其他变量不变，只改变一个变量，来观察这个变量对物理现象的影响。

例如，在研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，可以通过控制压力不变，只改变接触面的粗糙程度来得出结论。

2. 实验法：通过实验来探究物理现象和规律的方法。

例如，在研究自由落体运动时，可以通过实验测量不同高度下落的时间和速度，来探究自由落体的规律。

3. 理想实验法：在实验的基础上，通过推理和想象来探究物理现象和规律的方法。

例如，在研究单摆的摆动周期时，可以通过理想实验法来探究单摆的周期与什么因素有关。

4. 等效替代法：通过等效替代的方式来探究物理现象和规律的方法。

例如，在研究合力与分力的关系时，可以通过等效替代法来探究合力与分力之间的关系。

5. 归纳法：通过观察和实验，将一系列具体事实归纳总结成一般规律的方法。

例如，在研究匀变速直线运动的规律时，可以通过归纳法来总结出匀变速直线运动的规律。

6. 演绎法：根据已知的一般规律，推导出个别具体事物的结论的方法。

例如，在研究抛体运动时，可以根据已知的自由落体运动规律，推导出竖直上抛运动的规律。

以上是高中物理中常见的一些研究方法，这些方法对于理解和掌握物理知识和规律非常重要。

通过不断地练习和应用这些方法，可以逐渐提高自己的物理学科素养和能力。

探究合力与分力之间的关系

探究合力与分力之间的关系Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT《探究合力与分力之间的关系》一、实验目的1．会用弹簧秤和细线测出力的大小和方向．2．验证互成角度的两个共点力的合成，遵从平行四边形定则(或《探究合力与分力之间的关系》) 二、实验原理此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等．如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则．三、实验器材方木板一块，弹簧秤两个，白纸，橡皮条一段，细绳套两个，图钉(若干)，三角板，刻度尺，铅笔．四、实验步骤（1）在桌面上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。

（2）用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A 点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。

（3）用两个弹簧秤分别勾住绳子套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O （如图）。

（4）用铅笔记下O 点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数。

（5）用铅笔和刻度尺在白纸上从O 点沿着两条细绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力F 1和F 2的图示。

用平行四边形定则求出合力F 。

（6）只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O 。

读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F ′的图示。

（7）比较力F ′与用平行四边形定则求得的合力F 的大小和方向，看它们是否相等。

（8）改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验。

从实验结果可以得到什么结论五、注意事项①检查弹簧秤的指针是否在零刻度上； ②使橡皮条、细绳所在的平面与木板面平行；③尽可能不让弹簧秤的弹簧、指针、拉杆与刻度板或限位卡发生摩擦；④描绘结点的位置和细线的方向应力求准确。

可以将细线按在白纸上，用铅笔尖沿线描出两个距离较大．．的点，再用直尺把点连成线。

学案2 实验：探究合力与分力的关系

学案2实验：探究合力与分力的关系[学习目标定位] 1.探究互成角度的两个力合成的平行四边形定则.2.练习用作图法求两个力的合力．一、实验原理一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡筋条结点拉伸到某点，则F为F1和F2的合力，作出F的图示，再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F′的图示，比较F′与F在实验误差允许范围内是否大小相等、方向相同，即得到互成角度的两个力合成遵从平行四边形定则．二、实验器材方木板、白纸、图钉若干、细芯铅笔、橡皮筋一段、细绳套两个、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.一、实验过程1．仪器的安装(1)钉白纸：用图钉把一张白纸钉在方木板上，将方木板放在水平桌面上．(2)拴绳套：用图钉把橡筋条的一端固定在木板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳套．2．操作与记录(1)图1两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O(如图1所示)．用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数．(2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡筋条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．3．作图对比(1)理论值：在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉橡皮筋时拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(2)测量值：按同样的比例用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉橡皮筋时拉力F′的图示，如图2所示．图2(3)相比较：比较F′与用平行四边形定则求得的合力F在实验误差允许的范围内是否重合．4．重复改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F′在实验误差允许的范围内是否相等．二、误差分析1．弹簧测力计使用前没调零会造成误差．2．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纸面之间有摩擦力存在会造成误差．3．两次测量拉力时，橡皮筋的结点没有拉到同一点会造成偶然误差．4．两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．三、注意事项1．结点(1)定位O点时要力求准确；(2)同一次实验中橡皮筋拉长后的O点必须保持位置不变．2．拉力(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向；(2)应使橡皮筋、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内；(3)两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小．3．作图(1)在同一次实验中，选定的比例要相同；(2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力．例1李明同学在做“探究合力与分力的关系”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图3(a)所示．图3 (1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F 1和F 2的合力图示，并用F 表示此力．(2)有关此实验，下列叙述正确的是( )A ．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B ．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C ．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O ，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D ．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3)如图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F ′是用一只弹簧测力计拉时的图示)________________________________________________________________________.(4)在以上比较符合实验事实的一位同学的实验中，造成误差的主要原因是：(至少写出两种情况)________________________________________________________________________. 答案 (1)如图所示(2)AC (3)张华的实验比较符合实验事实 (4)①F 1的方向比真实方向偏左；②F 2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线不分别与F 1线和F 2线平行例2 在 “探究合力与分力的关系”的实验中某同学的实验情况如图4所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和OC 为细绳．(1)本实验采用的科学方法是( )图4A ．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(2)本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差()A．两个分力F1、F2间的夹角越大越好B．拉橡皮筋的细绳要稍长一些C．实验中，弹簧测力计必须与木板平行D．读数时视线要正对弹簧测力计刻度解析(1)本实验是采用等效替代的原理，当两个力作用使橡皮筋结点O伸长到某一点，另一个力作用也使橡皮筋结点O伸长到同一点时，这个力就是前两个力的合力，选B.(2)本实验中两弹簧测力计所拉绳间的夹角一般在60°到120°之间较合适，A错误；为了减小误差，便于确定两拉力的方向，拉橡皮筋的细绳要稍长一些，且必须使橡皮筋、细绳、弹簧测力计都与木板平行，细绳要与弹簧测力计轴线在同一直线上，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，B、C、D均正确．答案(1)B(2)BCD1.在做完“探究合力与分力的关系”实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是()A．用两只弹簧测力计拉橡皮筋时，应使两细绳套间的夹角为90°，以便算出合力的大小B．用两只弹簧测力计拉橡皮筋时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮筋时力的图示F′不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立C．若F1、F2方向不变，而大小各增加1 N，则合力的方向也不变，大小也增加1 ND．在用弹簧测力计拉橡皮筋时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行答案BD解析用两只弹簧测力计拉橡皮筋时，两细绳套的夹角约在60°～120°范围，实验中不需要计算出合力的大小，没必要非得把细绳套间夹角设定为90°，A错．实验中F与F′的图示不一定完全重合，只要两者长度差不多，夹角很小，就可以近似认为验证了“力的平行四边形定则”，B对．F1、F2夹角不确定，它们的大小与合力F的大小关系不确定，不能通过F1、F2大小的变化确定F大小的变化，C错．实验时必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行，D对．2．某同学用如图5所示的实验装置来探究合力与分力的关系．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线方向．图5(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．答案(1)3.6(2)D(3)①改变弹簧测力计B拉力的大小；②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)解析(1)由弹簧测力计可读出数据为3.6 N；(2)因为只要O点受力平衡，三个力的合力为零即可，没有必要每次都要使O点静止在同一位置，故选D；(3)减小重物M的质量，可使弹簧测力计的读数减小，将A更换成较大量程的弹簧测力计以及改变弹簧测力计B拉力的方向也可．1．在“探究合力与分力的关系”实验中，先将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮筋，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋．实验对两次拉伸橡皮筋的要求中，下列说法正确的是________(填字母代号)．A．将橡皮筋拉伸相同长度即可B．将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D．将橡皮筋和绳的结点拉到相同位置答案BD解析实验中两次拉伸橡皮筋时，应要求两次的作用效果必须完全相同，即橡皮筋被拉伸的方向、长度完全相同，所以答案选B、D.2．在“探究合力与分力的关系”的实验中，某同学的实验情况如图1甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法中正确的是()图1A．图乙中的F是力F1和F2合力的理论值，F′是力F1和F2合力的实际测量值B．图乙的F′是力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值C．在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么对实验结果没有影响D．在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么对实验结果有影响答案BC解析F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际测量值是单独一个力把橡皮筋拉到O点时的值，因此F′是F1与F2合成的理论值，F是F1与F2合成的实际测量值，故A错误，B正确．由于作用效果相同，将两个细绳换成两根橡皮筋，不会影响实验结果，故C正确，D错误．3．某同学做“探究合力与分力的关系”实验时，主要步骤有A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡筋条的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤的序号是________和________；(2)遗漏的内容分别是____________________________和_____________________________．答案(1)C E(2)C中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡筋条的结点拉到同一位置O”解析(1)根据“探究求合力的方法”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E.(2)在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡筋条的结点拉到同一位置O.4．图2甲为“探究合力与分力的关系”的实验装置．图2(1)下列说法中正确的是________．A ．在测量同一组数据F 1、F 2和合力F 的过程中，拉橡皮筋结点到达的位置O 的位置不能变化B ．用弹簧测力计拉细绳时，拉力方向必须竖直向下C ．F 1、F 2和合力F 的大小都不能超过弹簧测力计的量程D ．为减小测量误差，F 1、F 2方向间夹角应为90°(2)某次操作时，一只弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为________N. 答案 (1)AC (2)4.005．在“探究合力与分力的关系”实验中：(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A ．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B ．在其中一根细线末端挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图3甲所示，记录：________、________、________.C ．将步骤B 中的钩码取下，分别在两根细线末端挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B 、C 使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B 、C 的位置，使________，记录______________________．图3(2)若通过探究得到“力的平行四边形定则”，那么图乙中cos αcos β＝________. 答案 (1)步骤B ：钩码个数(或细线拉力) 橡皮筋与细线结点的位置O 细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)步骤C ：橡皮筋与细线结点的位置与步骤B 中结点的位置O 重合钩码个数和对应的细线方向 (2)34。

专题11探究合力与分力的关系(解析版)

3.（7分）（2021广州一模）某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将白纸固定在水平放置的木板上，
橡皮筋的A端用图钉固定在木板上，B端系上两根带有绳套的细绳。
（1）如图（a）,用两个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的不同方向同时拉橡皮筋，将橡皮筋的B端拉至某点O,记下O点位置和两细绳的方向，并读出两个拉力的大小分别为F1=N和F2=2.00N.
①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录。
②作图时使用刻度尺，并借助三角板，一定要使表示两力的对边平行。
【创新领悟】
实验器材的创新
(1)电子秤代替弹簧测力计，可以直接读出力的大小。
(2)同一电子秤应用于(a)、(b)、(c)三个图中，可测得三根细线中拉力的大小
(3)记录：记下每次各力的大小和方向，标记方向的两点尽量远些
(4)作图：选定比例要相同，严格按力的图示要求作平行四边形求合力
二、数据处理与分析
1．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1、F2的图示，并用刻度尺以F1、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。
B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同
C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度
D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力
②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O，力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是_____。
【参考答案】BC B
【名师解析】①为了使实验结果更具有普遍性，在实验过程中不应让橡皮条的拉力方向具有特殊的角度或位置，选项A错误；只有每一次实验时用一个力和用两个力拉橡皮条时的效果相同即可，即O点的位置相同，不需要每次实验的O点位置都相同，选项B正确；使用测力计时，施力方向应该沿测力计的轴线，读数时，视线应该正对弹簧测力计的刻度，选项C正确；由于两个力的合力可以大于任意一个分力，也可以等于一个分力，还可以小于任意一个分力，所以用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力可以大于或等于只用一个测力计时的拉力，选项D错误。

《力的合成和分解》教学设计【人教版高中物理必修1(新课标)】

《力的合成和分解》教学设计教学目标1.知道合力与分力的概念，理解等效替代的思想。

2.通过探究实验，得出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则，进一步感悟等效替代的思想方法。

3.掌握力的合成是遵循平行四边形定则的，会用力的平行四边形定则进行力的合成。

4.合力与分力之间夹角的关系。

教学重点及难点教学重点：通过实验归纳出力的平行四边形定则。

教学难点：如何探究实验并归纳平行四边形定则。

课前准备多媒体课件、多媒体仪器，白板，橡皮筋，细线，弹簧秤，直尺，三角板，水写笔。

教学过程一、引入新课《曹冲称象》是人人皆知的历史故事。

设问：曹冲是怎样“称出”大象的重量的？采用的是什么方法？回答：利用石头代替大象，然后称出石头的重量就知道大象的重量了。

采用的是等效替代的方法。

思考：我们日常生活中还有哪些也是利用了这种替代的关系？学生自由发挥，点出日常生活中的替代关系。

同时，PPT上投出小孩提水和成人提水的画面。

二、讲授新课(一)合力与分力以小孩和大人提水、人和大象拉木材、两根绳子和一根绳子吊着灯泡为例，讲述这些情况下，用一个力代替了几个力。

请同学们自己总结合力与分力的定义，教师加以指导。

假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。

假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。

问：合力与分力之间是什么样的关系？（等效替代）合力与分力之间到底有什么关系？这里就要牵扯到一个问题：力的合成求几个力的合力的过程叫作力的合成。

求一个力的分力的过程叫作力的分解。

当两个分力在同一条直线上时，应该用哪一个力来代替它们？同一直线上二力合成的方法：直接相加减（同向相加，反向相减）。

（二）力的合成和分解若两个分力不在同一直线上呢？1．探究求合力的方法力的合成到底遵循什么样的规律，我们可以通过实验来研究这个问题。

首先，如何确定两个力的作用效果相同？再如何确定两个分力的大小、方向？然后怎样研究合力与两个分力的大小、方向的关系？（以吊灯为例）启发学生回答。

物理教案：初中《力的合成与分解》的实验探究

物理教案：初中《力的合成与分解》的实验探究一、引言力的合成与分解是力学中的基本概念之一，对于理解和应用力的作用有着重要的意义。

本文将围绕初中物理教学中的力的合成与分解实验展开探究，通过实验设计和实验过程分析，深入理解力的合成与分解的原理和现象。

二、实验目的1. 掌握力的合成与分解的概念；2. 通过实验观察和实验数据分析，验证力的合成与分解的原理；3. 培养学生实验探究的能力和科学思维。

三、实验原理1. 力的合成：当两个力作用在同一物体上时，其合力大小等于这两个力矢量的矢量和；2. 力的分解：一个力可以分解为两个分力，其大小和方向根据力的合成原理确定；3. 实验装置：选取弹簧测力计、直尺、三角板等装置进行实验。

四、实验步骤1. 实验前准备：摆放实验装置，保证实验环境安全；2. 实验一：力的合成a. 将两个不同大小的力放在同一物体上，使用弹簧测力计测量合力的大小；b. 观察合力的方向，并记录实验数据；c. 比较合力与两个力的大小和方向之间的关系。

3. 实验二：力的分解a. 将一个力作用在物体上，使用弹簧测力计测量该力的大小；b. 使用三角板进行力的分解实验，将该力分解为两个分力；c. 观察分力的大小和方向，并记录实验数据；d. 比较分力与原力的大小和方向之间的关系。

五、实验结果与分析通过实验一和实验二的数据分析，我们可以得出以下结论：1. 合力的大小等于两个力的大小之和；2. 合力的方向与两个力的夹角有关，夹角越小，合力的方向与大力矢量的方向越接近；3. 分力的大小和方向与原力以及分解角度有关，分解角度越小，分力的大小越接近原力的大小。

六、教学点拨1. 深入理解力的合成与分解的原理：通过实验探究，学生可以直观地观察到合力和分力的大小与方向之间的关系，进一步理解力的合成与分解的原理。

2. 培养实验探究的能力：实验操作可以帮助学生培养实验探究的能力，通过观察和分析实验结果，能够提高学生的科学思维和实验设计能力。

合力与分力的关系等效替换关系

合力与分力的关系等效替换关系
合力和分力是物理学中一个非常重要的概念。

合力是指一个物体所受到的所有力的总和，而分力则是指这些力的单个作用力。

合力和分力之间存在着等效替换关系，也就是说，如果一个物体受到多个力的作用，并且这些力的合力为零，那么这些力的作用效果可以等效地替换为一个单独的力，这个力就是合力。

例如，一个物体受到两个力的作用，这两个力的大小分别为 F1 和 F2，方向分别为 A 和B，那么这个物体所受到的合力大小为 F1 + F2，方向为 A 和 B 的角平分线。

如果我们用一个单独的力 F 来等效替换这两个力的作用效果，那么 F 的大小和方向与合力相同。

合力和分力之间的等效替换关系是物理学中的一个基本原理，它为我们解决许多物理问题提供了方便。

例如，在分析物体的受力情况时，我们可以将物体所受到的多个力合成为一个合力，从而简化问题的分析和计算。

需要注意的是，合力和分力之间的等效替换关系只适用于力的作用效果相同的情况，如果力的作用效果不同，则不能使用等效替换关系。

此外，合力和分力之间的关系也受到物体的运动状态和参考系的影响。

探究合力与分力的关系及力的合成

F2
F1
（2）如图所示由平行四边形定则分解 F1＝Fcosθ， F2=Fsinθ
练习2.如图，小球挂在墙上，绳与墙的夹角为θ，① 球的重力G产生什么样的效果，可以分解为哪两个方向的力来代替它？②绳对球的拉力F产生什么样的效果，可以分解为哪两个方向的力来代替它？
① A：重力G产生斜向下拉绳的效果，以及向左压
紧墙面的效果。 B：G在斜向下方向上的分力G1来平衡绳的拉力F，在水平向左方向上的分力G2来平衡墙对球的支持力N。
C：N=G1=Gtanθ，F=G2=G/cosθ
② a：拉力F产生竖直向上提小球的效果，以及向左压紧墙面的效果。 b：F在竖直方向的分力F2来平衡重力G，在水平方向的分力F1来平衡墙对球的支持力N。
(3)最后利用数学知识计算出分力的大小和方向。
F2 G
例2
F1
θ
θ
F2 G
F1=Gsinθ F2=Gcosθ
例3
F1
θ
θ
G
F2
F1=Gtanθ F2=G/cosθ
【练习1】：放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，这个力与水平面成θ角，它对物体产生什么样的效果？可以分解为哪两个方向的力来代替它？分析：（1）力F有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果，因此力F可以分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2
例1、用铅笔支起图中的绳子，可以直观地感受到手指受的 _拉_力__和手掌受到的_压__力__。
分析：重物对杆的拉力F产生了两个效果：一个是对杆向左压的效果，另一个是对斜绳有向下拉的效果，利用等效替代的思想，拉力F的作用效果可以用水平向左和斜向下的两个力F1和F2来代替，F1、F2就是拉力F的两个分力，我们要分解拉力F时，把它沿这两个方向分解才有意义，而不是单纯地去做任意一个平行四边形。

合力分力探究实验报告

一、实验目的1. 探究合力和分力之间的关系。

2. 验证力的平行四边形定则。

3. 理解等效替代法的应用。

二、实验原理本实验通过探究合力和分力之间的关系，验证力的平行四边形定则。

力的平行四边形定则指出，若两个力作用于同一物体上，则它们的合力可以用一个平行四边形来表示，其中两个力作为平行四边形的邻边，合力作为对角线。

三、实验器材1. 木板一块2. 白纸一张3. 图钉若干4. 橡皮筋一根5. 弹簧测力计两个6. 细绳两条7. 铅笔一支8. 三角板一个9. 刻度尺一把10. 量角器一个四、实验步骤1. 将白纸固定在木板上，用图钉钉牢。

2. 将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端用细绳连接。

3. 用两个弹簧测力计分别钩住两条细绳，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到某一位置O。

4. 记录两个弹簧测力计的读数和细绳的方向，用铅笔描下结点O的位置和两条细绳的方向。

5. 在白纸上按比例作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示。

6. 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相同的位置O，记录弹簧测力计的读数和细绳的方向。

7. 按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧测力计的拉力F的图示。

8. 改变两个力F1和F2的大小和方向，重复实验几次。

9. 分析实验白纸上三个力的图示的关系，将三个力的箭头端用虚线连接起来，即可得到求合力的方法。

五、数据处理及注意事项1. 用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的方向。

2. 在作图时，注意力的方向和大小，力求准确。

3. 在改变力的大小和方向时，尽量保持橡皮筋的长度不变。

六、实验结果与分析1. 通过实验，我们发现两个力的合力与分力之间的关系符合力的平行四边形定则。

2. 当两个力的大小和方向改变时，合力的大小和方向也随之改变，但仍然符合力的平行四边形定则。

3. 实验结果表明，等效替代法可以用来验证合力和分力之间的关系。

七、结论1. 合力和分力之间的关系符合力的平行四边形定则。

高一物理合力与分力

高一物理合力与分力一、合力与分力的概念（一）定义1. 分力- 如果一个力作用在物体上产生的效果与几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这几个力就叫做那个力的分力。

例如，在斜面上的物体受到重力作用，我们可以将重力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分力，这两个分力共同作用的效果与重力对物体的作用效果相同。

2. 合力- 一个力，如果它产生的效果与几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。

两个人拉一个物体，一个人向东拉，一个人向北拉，物体所受的这两个拉力可以等效为一个合力，这个合力使物体产生的运动效果和这两个拉力共同作用的效果是一样的。

（二）力的合成与分解的关系1. 力的合成- 求几个力的合力的过程叫做力的合成。

力的合成遵循平行四边形定则（在高中阶段重点学习）。

2. 力的分解- 求一个力的分力的过程叫做力的分解。

力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。

二、平行四边形定则（一）内容1. 以表示这两个力的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。

2. 例如，有两个力F1和F2，它们的夹角为θ。

我们以F1和F2为邻边作平行四边形，那么从两力的共同作用点出发的对角线所表示的力F就是F1和F2的合力。

根据余弦定理可得合力的大小F = √(F_{1)^2+F_{2}^2+2F_{1}F_{2}cosθ}，合力的方向可以用tanα=frac{F_{2}sinθ}{F_{1} + F_{2}cosθ}来表示（其中α是合力F与F1的夹角）。

（二）实验探究（人教版教材中的实验）1. 实验目的- 验证力的合成的平行四边形定则。

2. 实验器材- 方木板、白纸、弹簧测力计（两个）、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉等。

3. 实验步骤- 用图钉把白纸钉在方木板上。

- 把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套。

- 用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。

合力与分力间夹角θ关系

力平行四边形定则，
那么多于两个的力怎么F合12成34呢？ F12
F2 F3
F1
多力求合力与力
F4
的合成顺序有没有
关系呢？
F3 F34
F342
F3421 F2
F1
F4
先求出任意两个力的合力，
再求出这个合力跟第三个力的
合力，直到把所有的力都合成
进去，最后得到的结果就是这
些力的合力
五
F1 F2
O
共
点
三国
曹冲称象
等效替代
多个力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ等效
F1
F2
匀速运动同样的大石头，可以一头大象来完成，也可以有许多人共同完成。
一个力
F
二、合力与分力：
一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。那几个力就可看作这一个力的分力。
说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。而不是物体又多受了
②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向： F合＝｜F1－F2｜合力方向与分力F1、F2中较大的
方向相同。 ③夹角θ越大，合力就越小：
F合随F1和F2的夹角增大而减小 ④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2
4、多力合成的方法：
F123 两个力的合成可用
D2,FF
2
• 4,如图所示，为两个共点力的合力F随两个力的夹角θ变化的图像，则这两个分力的大小分别为（ B）
• A,1N和4N B,1N和4N • C,1N和4N D,1N和4N
F/N 5
1 π 2π θ
5，如图所示，F1=15牛，F2=10牛，F3=30 牛，分别用作图法和计算法求出三个力的合力的大小F=—2—5 牛，方向——。

物理分力合力实验报告

物理分力合力实验报告实验目的：本实验旨在通过对物体的合力实验，探究力的合成与分解原理，并验证分力定理的准确性。

实验原理：力的合成：当物体受到两个或多个力的作用时，所受合力的大小和方向由这些力的大小和方向共同决定。

力的合成可以用平行四边形法则或三角法则表示。

力的分解：将一个力分解为两个力，使得两个力的合力等于原力。

力的分解可以使用平行四边形法则或三角法则进行计算。

分力定理：当一个物体受到多个力的作用时，这些力的合力等于它们分力的代数和。

即F合 = F1 + F2 + ... + Fn，其中F合为合力，F1、F2...为各个分力。

实验器材：1. 力的合力实验装置（包括弹簧测力计、绳子、滑轮等）2. 各种物体（如小物块、木块等）3. 重物（如砝码等）4. 实验台等实验步骤：1. 将合力实验装置搭建好，并保证其稳固可靠。

2. 选择合适的物体和重物，将它们挂在装置上。

3. 测量重物的质量并记录下来。

4. 用弹簧测力计测量合力的大小，并记录下来。

5. 按照实验原理，分别计算出各个分力的大小。

6. 将各个分力的大小与合力的大小进行比较，验证分力定理的准确性。

7. 将实验结果整理并记录下来。

实验数据记录与分析：重物质量：m = （记录的重物质量）合力大小：F合 = （记录的合力大小）分力大小：F1 = （计算的第一个分力大小），F2 = （计算的第二个分力大小），...，Fn = （计算的第n个分力大小）分力的代数和：F1 + F2 + ... + Fn = （计算得到的分力代数和）根据分力定理，我们可以比较合力的大小与分力的代数和是否相等，并计算它们之间的差异。

实验结论：通过实验数据分析，我们可以得出以下结论：1. 合力的大小与各个分力的代数和相等（或差异非常小），验证了分力定理的准确性。

实验误差分析与改进：1. 实验过程中，可能会存在测量误差和操作误差等，可以通过增加测量次数和精确度来减小误差的影响。

2. 实验装置的稳定性也会对实验结果造成一定的误差，可以尽量保持装置的平衡和稳定来减小误差。

2024年课时合力与分力实验：探究两个互成角度的力的合成规律

4　力的合成和分解第1课时　合力与分力　实验：探究两个互成角度的力的合成规律[学习目标]　1. 知道共点力的概念，利用等效替代的思想理解合力和分力的关系(重点)。

2.探究两个互成角度的力合成时遵循的规律，会根据平行四边形定则用作图法求合力(重难点)。

一、合力与分力某班师生在植树节给树浇水，如图所示，老师一人提着一桶水到现场，放下桶，然后小娟、小明共同提起该桶，准备给树浇水，老师的拉力为F，小娟、小明作用在桶上的力分别为F1、F2。

(1)F与F1、F2共同作用的效果相同吗？(2)判断力F、F1、F2中哪些力是分力，哪些力是合力。

________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．共点力几个力如果都作用在物体的________，或者它们的作用线________________，这几个力叫作共点力。

2．合力和分力假设一个力单独作用的________跟某几个力共同作用的________相同，这个力就叫作那几个力的________，这几个力叫作那个力的________。

3．合力与分力的关系合力与分力之间是一种______________的关系，合力作用的________与分力_______________相同。

4．力的合成和分解在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫作力的合成，把求一个力的分力的过程叫作力的分解。

(1)合力与分力都是客观存在的力。

( )(2)合力F一定与其分力的作用效果相同。

( )(3)合力与分力同时作用于物体上。

( )(4)两分力一定是同一物体受到的力。

( )二、探究两个互成角度的力的合成规律1．实验原理(1)两个力F1、F2共同作用，能把橡皮条末端小圆环拉到某点，一个力F也可以把橡皮条末端的小圆环拉到________________，则F与F1和F2共同作用的________相同，则F等于F1和F2的合力。

探究合力与分力之间的关系

力的合成和分解-精品教案 (3)

3.4合力与分力的关系

力的合成和分解教案

探究合力与分力的实验探究合力与分力的关系

高中物理研究方法总结

探究合力与分力之间的关系

学案2 实验：探究合力与分力的关系

专题11探究合力与分力的关系(解析版)

《力的合成和分解》 教学设计【人教版高中物理必修1(新课标)】

物理教案：初中《力的合成与分解》的实验探究

合力与分力的关系 等效替换关系

探究合力与分力的关系及力的合成

合力分力探究实验报告

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合力与分力间夹角θ关系

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2024年课时 合力与分力 实验：探究两个互成角度的力的合成规律

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