探究求合力的方法-平行四边形定则

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实验 平行四边形定则

实验  平行四边形定则

实验三 验证力的平行四边形定则一、实验目的:探究力的合成规律 —— 平行四边形定则;理解等效替代思想方法在物理学中的应用.二、实验原理:互成角度的两个力与一个力产生 相同 的效果,看它们用平行四边形定则求出的合力与这个力是否在实验误差允许的范围内相等.三、实验器材:木板、白纸、图钉若干、 橡皮条 、细绳、弹簧秤(2只)、三角板、 刻度尺 ,等.四、实验步骤: ① 用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的 方木板 上,如图所示;②用两个弹簧秤分别钩住两个绳套,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 位置和两个细绳套的 方向 ,并记录弹簧秤的读数21F F ,利用刻度尺和三角板作平行边形,画出对角线所代表的力F ;④只用一个弹簧秤,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 ,记下弹簧的读数F ′ 和细绳的方向;⑤比较F 和F ′,观察它们在实验误差允许的范围内是否 相等 .⑥改变21F F ,的大小和方向,再做两次实验。

五、误差分析:实验误差除弹簧测力计本身的误差外,还主要来源于 读数 误差和 作图 误差两个方面.① 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 正视弹簧测力计的刻度 ,要按有效数字正确读数和记录.② 减小作图误差的方法:21F F 与夹角适宜,且比例要恰当。

六、注意事项:①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.②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°~120°之间为宜.③ 尽量减少误差:在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些;细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.④ 统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.〖考点1〗对实验原理及实验过程的考查【例1】在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.⑴ 某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A .两根细绳必须等长B .橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C .在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D .在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E .在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的是_______________(填入相应的字母)⑵ “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,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.图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图.① 图乙中的F 与F′两力中,方向一定沿AO 方向的是______;② 本实验采用的科学方法是________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⑶ 某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F 1和F 2,图中小正方形的边长表示2 N ,两力的合力用F 表示,F 1、F 2与F 的夹角分别为θ1和θ2,关于F 1、F 2与F 、θ1和θ2关系正确的有________A .F 1 = 4NB .F = 12 NC .θ1 = 45°D .θ1 < θ2【例2】某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.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点的位置和拉线的方向.⑴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;⑵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⑶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.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________例1 答案:⑴CE⑵①F′②B⑶BC解析:⑴两细绳套不要太短,但是不一定要等长,选项A错误;橡皮条与两绳夹角的平分线是否在同一直线上,由两分力的大小和方向决定,选项B错误;用弹簧秤拉细绳套时,弹簧秤与木板平面必须平行,选项C正确;验证力的平行四边形定则实验中,测量分力大小的两个弹簧秤的读数不一定要相等,选项D错误;在同一次实验中,需要保持F1和F2的作用效果与合力F的作用效果相同,即拉到同一位置,所以选项E正确,答案为C、E.⑵F′是利用一个弹簧秤将橡皮条拉到结点O位置的力,F是利用平行四边形定则作出的与F′作用效果相同的两个分力F 1和F2的合力,所以沿AO方向的力一定是F′.本实验中,需要保证单个拉力的作用效果与两个拉力的作用效果相同,即采用了等效替代法.⑶以F1和F2为邻边作平行四边形,如图所示,其对角线表示合力F,由图可知,F 1 = 4 2 N,F = 12 N,θ1 = 45°,θ1 > θ2,所以选项B、C正确.例2 答案:⑴3.6⑵D⑶①减小弹簧测力计B的拉力;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:⑴由题图知,弹簧测力计A的最小刻度值为0.2 N,读数为3.6 N.⑵验证力的平行四边形定则,一定要记好合力与两分力的大小与方向,与结点位置无关,D错;M的重力即合力,A对;测量前弹簧测力计调零才能测量准确,B对;拉线与木板平行才能保证力在木板平面内,C对.⑶对O点受力分析如图所示,可见若减小F OA可调节F OB的大小或方向,调节OA方向或减小物重G等.。

实验 探究力的平行四边形定则

实验 探究力的平行四边形定则

实验验证力的平行四边形定则一、【实验目的】1.会使用弹簧测力计.2.验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则.二、【实验原理】1.等效法:使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点,所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力,作出力F′的图示,如图所示.2.平行四边形法:根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示.3.验证:比较F和F′的大小和方向是否相同,若在误差允许的范围内相同,则验证了力的平行四边形定则.三、【实验器材】方木板、白纸、弹簧测力计、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉、铅笔四、【实验步骤】(1)安装好实验器材,用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点达到某一位置O,如图所示,记下两弹簧的读数F1 F2,及两条细绳的方向。

(2)只用一只弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O,读出并记录弹簧测力计的读数F′,同时记下细绳的方向.(3)按照相同的标度作出F1,F2及F~的图示,比较F与F′的差异。

(4)做完实验,整理仪器,有序退场。

.五、【实验数据处理】①作力的合成图,要使用刻度尺和圆规作图,将图画的适当的大一些、美观、准确,要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。

②由作平行四边形法得到的F和实际测量得到的F~不可能完全重合,一般大小和方向的偏差在10%以内(角度在5度以内),即可认为验证了平行四边形定则。

六、【实验注意事项】1、使用弹簧测力计前,要先观察指针是否指在零刻度处,否则要调零;再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起,向相反方向拉,如果两个示数相同可使用(另外本实验不需要量角器,按照拉力角度作图即可)2、试验中的两个细绳套不要太短,适当长度即可;两个拉力的夹角不宜太大或太小,在60-100之间为宜,拉力角度不需要垂直。

3、在同一实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同,每次一定要同时记下拉力的大小和对应的方向。

力学实验2:探究求合力的方法

力学实验2:探究求合力的方法

实验2:探究求合力的方法一、实验仪器方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔.二、实验原理1.合力F ′的确定:一个力F ′的作用效果与两个共点力F 1与F 2共同作用的效果都是把橡皮条拉伸到某点,则F ′为F 1和F 2的合力.2.合力理论值F 的确定:根据平行四边形定则作出F 1和F 2的合力F 的图示.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.三、实验步骤1.在方木板上用图钉固定一张白纸,如图1甲所示,用图钉把橡皮条的一端固定在木板上A 点,在橡皮条的另一端拴上两个细绳套.图12.用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条将结点拉到某位置O ,用铅笔描下结点的位置、细绳的方向,并记录两弹簧测力计的读数.3.如图乙所示,按适当的比例作出两个弹簧测力计的拉力F 1和F 2的图示,利用刻度尺和三角板,以F 1、F 2为邻边画出平行四边形,并画出对角线F .4.用一个弹簧测力计把橡皮条拉到同一位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,并用同样的比例作出这个力F′的图示.5.比较F与F′的大小和方向,看它们在实验误差允许范围内是否相同,从而验证平行四边形定则.四、注意事项1.结点(1)定位O点时要力求准确;(2)同一次实验中橡皮条拉长后的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)应使橡皮条、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.五、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,橡皮条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以及F1、F2数值太小,应用平行四边形定则作图时,都会造成偶然误差.一、实验原理及步骤例1做“探究求合力的方法”的实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有________和________.(2)在做上述实验时,在水平放置的木板上用图钉固定一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端结两个细绳套,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________.图2(3)在某次实验中,某同学的实验结果如图2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________和________进行比较,验证平行四边形定则.二、实验数据处理例2将橡皮条的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮条的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图3甲所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出.图3(1)由图可读出两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N.(2)在图乙的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.三、实验注意事项及误差分析例3在探究求合力的方法时,先将橡皮条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,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条.(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列说法正确的是________.A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到不同长度C.将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下讨论,其中对减小实验误差有益的说法是________.A.两细绳必须等长B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要短些,标记同一细绳方向的两点要近些1.(实验原理及步骤)某同学做“探究求合力的方法”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,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,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,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_____________________________.2.(实验原理及误差分析)在做“探究求合力的方法”实验时,(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、三角板、图钉和铅笔)外,还必须有________和________.(2)要使每次合力与分力产生相同的效果,必须()A.每次将橡皮条拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳的方向(3)下面的措施中,不利于减小误差和提高实验的精度的是()A.橡皮条弹性要好,拉力要适当大些B.两个分力F1、F2间的夹角要尽可能大C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应平行贴近木板D.拉橡皮条的细绳要细长,描出细绳拉力方向时,要在细绳正下方,稍远的距离描点1.在探究求合力的方法的实验中,用一只弹簧测力计拉橡皮条时要和用两只弹簧测力计拉时结点的位置重合,这样操作主要采用的科学方法是()A.控制变量的方法B.等效替代的方法C.理论推导的方法D.理想实验的方法2.(2018·温州市九校上学期期末)在“探究求合力的方法”的实验中图1(1)该实验中某弹簧测力计显示的读数如图1所示,其大小是________N.(2)实验中,在用两个弹簧测力计成一定角度拉橡皮条时,必须记录的有________.A.两细绳的方向B.橡皮条的原长C.两弹簧测力计的示数D.结点O的位置3.(2018·宁波市第一学期期末)如图2所示,某同学利用重物和弹簧测力计等实验装置做“探究求合力的方法”实验.弹簧测力计B挂于竖直木板上的固定的C处.图2第一步:用细线挂一重物M,弹簧测力计挂钩拉着两绳套,用一只手持弹簧测力计A拉结点O,分别读出弹簧测力计A和B的示数F A和F B,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.第二步:用一个弹簧测力计测出重物M重力的大小计作F.(1)本实验中的弹簧测力计示数的单位为N,图中B的示数为________N.(2)利用力的图示来探究求合力的方法时,应过O点作出________(填“竖直向上”或“竖直向下”)的F来表示A和B两弹簧测力计的合力.4.某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y 轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图3(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y 轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长.(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F的大小为________N.(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N.①用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合;图3②F合的大小为________N,F合与拉力F的夹角的正切值为________.若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则.5.小明通过实验探究求合力的方法:(1)实验所用的一只弹簧测力计如图4甲所示,在用它测力前应对它进行的操作是____________.图4(2)在测出F1、F2和对应的合力F后,他在纸上画出了F1、F2的图示,如图乙所示.请你帮助他在图中画出合力F的图示.(测得F=4.9 N,图中a、b为记录F方向的两点)(3)小明用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连接起来;观察图形后,他觉得所画的图形很像平行四边形.至此,为正确得出求合力的一般方法,你认为小明接下来应该做些什么?(写出两点即可)①________________________________________________________________________.②________________________________________________________________________.。

人教版高中物理必修1第三章实验:验证力的平行四边形法则实验专题含答案

人教版高中物理必修1第三章实验:验证力的平行四边形法则实验专题含答案

验证力的平行四边形法则实验专题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、实验题1.在“探究求合力的方法”实验中,选用量程为5 N的弹簧测力计做该实验.下图中F1= F2=3.00 N,甲同学的F1与F2方向的夹角约为60°,乙同学的F1与F2方向的夹角约为90°,丙同学的F1与F2方向的夹角约为120°,其中操作不合适的是(选填“甲”“乙”或“丙”)同学,原因是.2.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验,将橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳及绳套,用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条,将结点拉到O点,如图甲所示。

此时要记录下弹簧测力计a、b的示数、,________________以及O点的位置;图乙中是用一个弹簧测力计拉细绳套时,在白纸上根据实验结果画出的图示。

F 与中,方向一定沿AO方向的是________________;如图丙,使弹簧测力计b从水平位置开始顺时针缓慢转动至竖直方向,在这个过程中保持O点位置和弹簧测力计a的拉伸方向不变,则在整个过程中关于弹簧测力计a、b的读数变化是_________________。

A.a增大,b减小减小,b增大C.a减小,b先增大后减小减小,b先减小后增大3.在“探究共点力合成的规律”实验中,用两个弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮筋,使它伸长到某一位置O点,为了确定两个分力的大小和方向,这一步操作中:必须记录的是______A.橡皮筋固定端的位置B.描下O点位置和两条细绳套的方向C.橡皮筋伸长后的总长度D.两个弹簧秤的读数做实验时,根据测量结果在白纸上画出如图所示的示意图,其中O为橡皮筋与细绳的结点,图中的和的合力的理论值是______;和的合力的实际测量值是______。

若两个弹簧秤的读数分为3N、4N,且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角,则______选填“能”或“不能”用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力,理由______。

高中物理人教版必修一课件:3实验:探究求合力的方法

高中物理人教版必修一课件:3实验:探究求合力的方法
3.规范合理作图:在同一次实验中,画力的图示选定的标度 要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些。
预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 问题3
要点一 实验原理及实验操作
[例1] 在“验证力的平行四边形定则”实验
中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板
上的A点,另一端系上两根细绳,细绳的
另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测
力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮
条至某一确定的O点,如图3所示。
图3
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几点: A.两弹簧测力计的拉力必须等大 B.同一次实验过程中,O点的位置不允许变动 C.为了减小误差,两弹簧测力计的读数必须接近量程 其中正确的是__________。(填选项前的字母)
2.规范实验操作 (1)位置不变:在同一次实验中,将橡皮条拉长时结点的位 置一定要相同。 (2)角度合适:两个弹簧测力计所拉细绳套的夹角不宜太 小,也不宜太大,以60°~100°为宜。 (3)在不超出弹簧测力计量程及在橡皮条弹性限度内的前提 下,测量数据应尽量大一些。 (4)细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。不要直接沿 细绳套方向画直线,应在细绳套两端画个投影点,去掉细 绳套后,连直线确定力的方向。
(2)上述实验中所说的合力与两个分力具有相同的效果,是 指下列说法中的__________。 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.绳套受拉力产生形变 D.使橡皮条在同一方向上伸长同一长度
解析 (1)两弹簧测力计的弹力大小要适中,但不一定大小 相同,也不一定必须接近弹簧测力计的量程,选项A、C错 误;只有将绳套与橡皮条的结点每次都拉至O点,橡皮条 才沿同一方向产生相同的形变,弹簧测力计的拉力才产生 相同的效果,选项B正确。 (2)该实验中所说的合力与两个分力具有相同的效果,是指 合力与两个分力分别拉橡皮条时,使橡皮条在同一方向上 伸长同一长度,选项D正确。 答案 (1)B (2)D

实验 验证力的平行四边形定则

实验 验证力的平行四边形定则

6.使用弹簧测力计测力时,读数应尽量大些,但不能超出它的测量范围.
高中·物理
(教师参考) 其他方案
原理:利用钩码代替弹簧测力计拉橡皮条.
器材:方木板、白纸、钩码七个(质量相等的)、橡皮条、光滑硬棒(2个)、 细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干).
步骤:
(1)将一根橡皮条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.
皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳套.
(1)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 .
高中·物理
A.图(乙)中的F是力F1和F2合力的理论值,F′是力F1和F2合力的实验测量值
B.图(乙)中的F′是力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实验测量值 C.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,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条,那么对实验结果有影响 解析:(1)理论值是利用平行四边形定则作出的合力,实验值是利用一个 弹簧测力计时的拉力的值,选项B正确;在本实验中,细绳套换成橡皮条 只是使测力计位置改变,不会对实验结果产生影响,选项C正确. 答案:(1)BC
1.0 =0.05. 20.0 20.0 ×1 N=4.0 N,用刻度尺量得 F 合偏离 F 方向的距离为 1.0 mm,量得 OC 长为 5
答案:(2)①见解析
②4.0 0.05
高中·物理
(教师备用)
例2-1: (2017· 江西省宜春三中高一检测)李明同学在做“互成角度的
高中·物理
(2)本实验采用的科学方法是 A.理想实验法 C.控制变量法 B.等效替代法 D.建立物理模型法
.
解析:(2)本实验采用的是等效替代的方法,利用一个力的作用效果替代 两个力的作用效果,从而确定合力和分力的关系. 答案:(2)B

实验:探究求合力的方法课件

实验:探究求合力的方法课件
(2)实际值:按同样的比例用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计 拉橡皮条时拉力F'的图示。
(3)相比较:比较F'与F在实验误差允许的范围内是否相等。 注意:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰 当选定标度,使力的图示稍大一些。
典例剖析 例1某同学用如图甲所示的装置做“探究求合力的方法”实验。将 一木板竖直平行放在铁架台和轻弹簧所在平面后面。其部分实验 操作如下,请完成下列相关内容:
() A.两个分力F1、F2间的夹角越大越好 B.拉橡皮条的细绳要稍长一些 C.实验中,弹簧测力计必须与木板平行 D.读数时视线作用使橡皮条结 点O伸长到某一点,另一个力作用也使橡皮条结点O伸长到同一点 时,这个力就是前两个力的合力,选B。
丙所示,请在图丙中作出FA、FB的合力F'; (4)已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图丙所示,观察比较
F和F',得出结论 。
答案(2)方向 11.40 (3)如图所示 (4)在误差允许的范围内,F=F'
实验误差与注意事项 情景导引
本实验中对两只弹簧测力计有何要求?使用时应注意哪些问题? 要点提示(1)本实验中的两只弹簧测力计的选取方法:将两只弹簧 测力计调零后互钩水平对拉过程中,读数相同,则可选;若读数不同, 应另换或调校,直至相同为止。 (2)使用弹簧测力计测力时,读数应尽量大些,但不能超出它的测 量范围。 (3)被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧及挂 钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦。 (4)读数时应正对、平视刻度。
(1)如图甲,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O; (2)如图乙所示,卸下钩码,然后将两细绳套系在弹簧下端,用两弹 簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的 及两弹簧测力计相应的读数。其中B弹簧测力计的读数为

验证力的平行四边形定则

验证力的平行四边形定则

验证力的平行四边形定则一、实验目的1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则。

二、实验器材方木板一块、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条一段、细绳(两条)、白纸、刻度尺、三角板、图钉、铅笔。

三、实验原理等效法:使一个力F'的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果相同,都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点,则力F'就是这两个力F1、F2的合力。

作出F'的图示,再根据平行四边形定则作出力F1、F2的合力F的图示,比较F和F'的大小和方向是否相同,从而验证力的平行四边形定则。

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,用图钉把它固定在方木板上。

2.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。

3.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的同一结点,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O(如图所示)。

4.用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧测力计的示数。

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,按照一定的标度作出两个力F1和F2的图示,用平行四边形定则求出其合力F。

6.只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O,读出弹簧测力计的示数,并记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F'的图示。

7.比较力F'与F的大小和方向,看它们在一定范围内是否相等。

8.改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验。

本实验的依据是合力与分力的等效性,在操作时要记住“三注意”和“七记录”1.注意两次结点O的位置必须相同.2.实验中的两个细绳套不要太短.3.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~100°之间为宜.4.两个弹簧测力计拉橡皮条时,记录两弹簧测力计示数、两绳方向和结点O的位置(五记录)5.一个弹簧测力计拉橡皮条时,记录弹簧测力计示数和细绳方向(二记录) 五、数据处理1.本实验用作图法处理数据,要注意三个力的图示必须用同一标度,要选取合适的标度,使力的图示在坐标纸中的比例尽量大些.2.根据二力平衡条件,实验得到的合力F′一定与橡皮筋在一条线上,用平行四边形定则作出的合力F由于实验误差偏离此直线。

力的合成与分解平行四边形定则例题

力的合成与分解平行四边形定则例题

力的合成与分解是物理学中非常重要的概念,特别是在力学和静力学中。

平行四边形定则作为力的合成与分解的具体应用,也是物理学习中的重要内容之一。

本文将从简到繁,由浅入深地探讨力的合成与分解以及平行四边形定则,并结合例题进行详细讲解和分析。

通过本文的阅读,你将深入理解这一概念,并能够灵活运用于解决物理学中的实际问题。

1. 力的合成与分解在物理学中,力的合成是指将多个力合成为一个力的过程,力的分解则是将一个力分解为多个力的过程。

力的合成与分解是基础的力学概念,是理解和解决物体受力情况的基础。

根据力的性质和作用方向,可以通过合成与分解来简化和解决物体所受合力的问题。

2. 平行四边形定则平行四边形定则是力的合成与分解的具体应用之一。

当两个力以及它们的作用方向和大小在空间中组成一个平行四边形时,可以利用平行四边形定则来求解合力的大小和方向。

平行四边形定则是静力学中非常常见的解题方法,也是物理学习中必须掌握的重要内容之一。

3. 例题分析现在,我们通过一道例题来具体分析力的合成与分解和平行四边形定则的应用:题目:如图所示,在空间中有两个力F1和F2,它们的大小分别为5N 和8N,方向分别为45度和120度。

求合力的大小和方向。

解析:根据平行四边形定则,我们可以将这两个力用矢量表示,然后按照平行四边形的性质进行合成。

画出力F1和F2的矢量表示,然后按照平行四边形定则,通过平行四边形的对角线和两条边的关系,求解合力的大小和方向。

通过以上例题分析,我们可以清楚地看到平行四边形定则在力的合成与分解中的应用,以及如何通过图示和矢量计算来解决具体问题。

这种例题分析有助于深入理解平行四边形定则,并能够灵活运用于实际的物理问题中。

总结和回顾通过本文的讲解和例题分析,我们全面地了解了力的合成与分解以及平行四边形定则的内容。

力的合成与分解是物理学中基础的概念,平行四边形定则作为其具体应用,是解决静力学问题的重要方法之一。

在学习物理学时,掌握和灵活运用这些概念对于理解和解决物理问题至关重要。

探究求合力的方法(实验报告)

探究求合力的方法(实验报告)

物理实验报告实验:探究求合力的方法——验证力的平行四边形定则作业与测试1.下图是甲、乙两位同学在《验证力的平行四边形定则》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.做“验证力的平行四边形定则”实验中,实验步骤如下:(1)在水平放置的木板上,固定一张白纸.(2)把橡皮条的一端固定在O点,另一端拴两根细线.(3)取下白纸,在A点按同一标度,作出F1、F2、F的图示;(4) 利用平行四边形定则作F1、F2的合力F′,比较F和F′的大小和方向;(5)改用一个弹簧测力计沿水平方向拉绳套,仍把结点拉至A点,记下此时F的方向和大小.(6)用两个弹簧测力计分别沿水平方向拉两个绳套,把结点拉至A点,记下此时两力F1和F2的方向和大小.按照实验的先后顺序,合理的实验步骤应是: .3.在做“验证力的平行四边形定则”实验中,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中正确的是 ( )A.同一次实验过程中,O点的位置允许变动B.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度C.实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点,两弹簧测力计之间的夹角应取90°,以便于计算合力的大小4.橡皮条的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮条的活动端结点拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示,这时弹簧测力计的读数可从图中读出.(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N;(要求读到0.1N)(2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习资料等等打造全网一站式需求。

第二节力的合成与分解、探究力的合成平行四边形定则(附答案)

第二节力的合成与分解、探究力的合成平行四边形定则(附答案)

§2.2 力的合成与分解、探究力的合成平行四边形定则内容要求说明力的合成和分解力的平行四边形定则(实验、探究)Ⅱ力的合成和分解的计算,只限于用作图法或直角三角形知识解决一、合力与分力若一个力的作用效果与另外几个力共同作用的效果相同,那么,这个力就叫做那另外几个力的合力,另外几个力叫做这个力的分力.二、力的合成与分解1.求几个力的合力叫做力的合成,求一个力的分力叫做力的分解.力的分解是力的合成的逆运算.2.力的合成与分解都遵循平行四边形定则.3.二力(F1、F2)合成的合力(F)的取值范围为:|F1-F2|≤F≤(F1+F2).在两个分力大小一定的情况下,随着两分力夹角的增大,合力逐渐减小.当两分力夹角为零时,合力最大:F max=F1+F2;当两分力夹角为180°,合力最小:F min=|F1-F2|.三、力的分解的方法把一个已知力分解为两个互成角度的分力,如果没有条件限制,可以分解为无数对分力.力的分解能得到惟一解的条件是:已知两个分力的方向(且不在同一直线上)或已知其中一个分力的大小和方向.1.根据力的实际作用效果进行分解.把一个力根据其效果分解的基本方法是:①先根据力的实际作用效果确定两个分力的方向;②再根据两个分力的方向作出力的平行四边形;③解三角形,计算出分力的大小和方向.2.正交分解法.所谓正交分解法,就是把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去.然后分别求这两个方向上的力的代数和,再根据平衡条件或牛顿定律进行列式求解.正交分解法是一种特殊的处理问题的方法,它的本质还是等效替代.这种方法的突出优点是把复杂的力的矢量运算转化为互相垂直方向上的简单的代数运算.特别适用于多力(三个或三个以上的共点力)作用下的物体的平衡或加速问题.因此,对此方法应注意重点掌握.四、几点说明1.平行四边形定则是整个中学物理矢量运算的基本定则,物理学中的其他矢量如位移、速度、加速度、电场强度、磁感强度等矢量合成与分解亦遵从平行四边形定则.2.一条直线上的矢量合成的运算:先规定正方向,将和正方向一致的矢量记作正,相反的矢量记作负,再直接加减.对未知矢量,可先假设其方向沿规定的正方向,若求解结果为正,表示其方向与规定的正方向一致,求解结果为负,负号则表示其方向与规定的正方向相反.五、探究力合成的平行四边形法则1.利用弹簧秤、橡皮条、细绳套、木板等器材探究力的合成的平行四边形定则的实验方法:a.先用两个力作用在物体的同一点上,使它产生一定的效果,如把橡皮筋一端固定,拉另一端到某一点O;b.再用一个力作用于同一点上,让它产生与第一次两个力共同作用相同的效果,即也把橡皮筋拉到点O.c.记下各个力的大小、方向、画出各个力的图示.d.探究合力F与分力F1、F2的关系2.误差分析:本实验误差的主要来源除弹簧秤本身的误差外,还有读数误差、作图误差,因此在使用弹簧秤前应注意将指针调零,使用时要使它与木板平行,读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录;两个分力F1和F2间的夹角不宜太大或太小,在画力的合成图示时,要恰当选定标度.【典型精析】【例1】如图所示,轻质三角支架水平横杆的B 端与竖直墙面光滑铰接,用此支架悬挂重物,已知AB 杆所受的最大压力为2000N ,AC 细绳所受的最大拉力为1000N ,α 角为30o .为了不使支架损坏,则所悬的重物应当满足什么要求?变式训练:如图所示,轻杆BC 的C 点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B 点通过水平细绳AB 使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B 点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m =30kg ,人的质量M =50kg ,g 取10 m/s 2.试求:(1)此时地面对人的支持力; (2)轻杆BC 和绳AB 所受的力.【例2】如图所示的为曲柄压榨机结构示意图,A 处作用一水平力F ,OB 是竖直线.不计杆、活塞重力和杆转动摩擦,两杆AO 与AB 的长度相同,当OB 的尺寸为200,A 到OB 的距离为10时,求货物M 在此时所受的压力.【例3】两人在两岸用绳拉小船在河流中行驶,如图所示,已知甲的拉力是200 N ,拉力方向与航向夹角为60°,且甲、乙两绳在同一水平面内,若要使小船受到的合力沿航行方向,在河流正中间沿直线行驶,则: (1)若乙的拉力大小为2003N ,乙用力的方向与航行方向的夹角θ应为多大?小船受到两拉力的合力为多大?(2)乙在什么方向时用力最小?此时小船所受两拉力的合力多大?A B C Om M 30°(例2图)FF 乙 v (例3图)【例4】在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某—点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:A. 两根细绳必须等长B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置以上说法中正确的有(填入相应的字母).(2)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2 N,两力的合力用F表示,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,请你根据作图法,得出下列关系正确的有.A. F1=4 NB.F=12 NC.θ1=45°D.θ1<θ2【自我检测】1.一个物体受到了同一个平面的三个共点力,这三个力的合力可能为零的是() A.5 N,10 N,15 N B.10 N,10 N,10 NC.10 N,15 N,35 N D.2 N,10 N,8 N2.作用在同一物体上的两个共点力F1、F2,F1>F2且F1、F2在同一条直线上,其合力为F,下列判断正确的是()A.F1、F2同时增大一倍,F也一定增大一倍B.F1、F2同时增大10 N,F也一定增大10 NC.F1增大10 N、F2减小10 N,F一定不改变D.在F1、F2中,若其中的一个力增大,F可能减小3.在探究“力合成的平行四边形法则”的实验中,其中的三个实验步骤是:(a)在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两弹簧互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点和两弹簧秤的读数F1和F2.(b)在纸上根据F1和F2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力F.(c)只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧秤拉时相同,记下此时弹簧秤的读数F'和细绳的方向.以上三个步骤中均有错误或疏漏,指出错在哪里?在(a)中是__________________________.在(b)中是__________________________.在(c)中是__________________________.【课后练习】1.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂.如图为这类结构的一种简化模型.图中硬杆OB 可绕通过B 点且垂直于纸面的轴转动,钢索和杆的重量都可忽略.如果悬挂物的重量为200N ,∠AOB =30°,硬杆OB 处于水平,钢索OA 对O 点的拉力为T 和杆OB 对O 点的支持为F ,则( ) A .T =200N B .T =2003NC .F =2003ND .F =200N2.如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置.某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态.设吊床两端系绳中的拉力为F 1、吊床对该人的作用力为F 2,则A .坐着比躺着时F 1大B .躺着比坐着时F 1大C .坐着比躺着时F 2大D .躺着比坐着时F 2大3.如图所示,物体静止于光滑水平面M 上,力F 作用于物体O 点,现要使物体沿着OO ′方向做加速运动(F 和OO ′都在M 水平面内).那么,必须同时再加一个力F ′,这个力的最小值是( ) A .Fcos θ B .Fsin θ C .Ftan θ D .Fcot θ4.用绳AC 和BC 吊起一重物处于静止状态,如图所示.若AC 能承受的最大拉力为150 N ,BC 能承受的最大拉力为105 N ,那么,下列正确的说法是 0(sin 370.6,cos370.8)== ( ) A .当重物的重力为150 N 时,AC 、BC 都不断,AC 拉力比BC 拉力大 B .当重物的重力为150 N 时,AC 、BC 都不断,AC 拉力比BC 拉力小 C .当重物的重力为176 N 时,最终AC 不断,BC 断 D .当重物的重力为176 N 时,最终AC 、BC 都会断5.如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A , A 的左端紧靠竖直墙,A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ,整个装置处于静止状态,若把A 向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则( ) A .球B 对墙的压力增大 B .球B 对墙的压力减小C .物体A 与球B 之间的作用力减小D .物体A 对地面的压力增大6.在利用弹簧秤、橡皮条、细绳套、木板等器材探究力的合成的平行四边形定则实验中,下列说法中正(第4题图)(第5题图)ABO30°(第1题图)确的是( )A .分别用两只弹簧秤和用一只弹簧秤拉橡皮筋时,结点必须拉到同一点B .实验过程中,弹簧的轴线必须与纸面平行C .弹簧秤不能超过木板的边界D .作力的平行四边形时,不同拉力的标度应该相同7.在“探究力的合成的平行四边形定则”的实验中,使b 弹簧测力计按图所示的位置开始沿顺时针方向缓慢转动,在这一过程中保持O 点位置不变和a 弹簧测力计的拉伸方向不变,则在整个转动过程中关于a 、b 弹簧测力计的读数变化情况是 ( ) A. a 增大,b 减小 B. a 减小,b 减小C. a 减小,b 先增大后减小D. a 减小,b 先减小后增大8.如图所示,是一表面光滑、所受重力可不计的劈尖(AC=BC ,∠ACB =θ)插在缝间,并施以竖直向下的力F ,若劈对左、右接触点的压力大小分别是F 1、F 2,则( )A .12sin2F F θ=B .12sin2F F θ=⋅C .22sin2F F θ=D .22sin2F F θ=⋅9.如图所示,一根轻绳上端固定在O 点,下端拴一个重为G 的钢球,球处于静止状态.现对球施加一个方向向右的外力F ,使球缓慢偏移,如果外力F 方向始终水平,最大值为2G ,试求轻绳张力T 的大小取值范围.10.如图所示,楔形物倾角为θ=30°,放在水平地面上,轻质硬杆下端带有滑轮,上端顶有1000N 的物体,则当作用于楔形物上的水平推力多大时,才能将重物顶起?并讨论此装置能省力的条件.(不计竖直槽与硬杆之间的摩擦及滑轮与楔形物间的摩擦)(第8题图)(第9题图)§2.2 力的合成与分解、探究力的合成平行四边形定则【典型精析】【例1】若F AB 达到最大值2000N ,则F AC =F AB /cos30°=334000 >1000N.故要保证支架不损坏,应使F AC ≤1000N,故 max 2sin 30500oG F N ≤=变式训练:(1)F N =Mg-mg =200N(2)T BO =2mg =600NN,320030==οtan T F BO ABN 34002==AB BC F F【例2】力F 的作用效果是对AB 、AO 两杆产生沿杆方向的压力F 1、F 2,如图甲所示,而F 1的作用效果是对M 产生水平推力F ′和竖直向下的压力F N ,如图乙所示.由图可得tan α=10100=10,F 1=F 2=2cos F α,而F N =F 1sin α,则F N =tan 2F α=5F .【例3】(1)取船航向为x 轴,与船航向垂直为y 轴建立坐标系.如图所示,将F甲、F 乙沿两坐标轴正交分解,有F 甲x =F 甲cos 60°=200×21N=100 N ,F 甲y =F 甲sin 60°=200×32N=1003 N ,F 乙x =F 乙co s θ,F 乙y =F 乙sin θ.要使小船受到的合力沿航行方向,则必须满足F 乙y =F 甲y =1003 N ,即F 乙sin θ=1003N ,θ=30°; F 乙x =F 乙cos θ=300 N ,小船所受甲乙的合力F 合=F 甲x +F 乙x =(100+300)N=400 N . (2)当θ=90°时,F 乙有最小值F min =1003N ,方向为垂直于船的航向,此时两拉力的合力为F ′合=F 甲x =100 N . 【例4】(1)CE (2)BC【自我检测】1.ABD 2.AD3. (1) (a )漏记了两细线的方向 (b )必须依据两力的大小和方向才能作图 (c )必须将橡皮条拉到原来的O 点【课后练习】1.C 2.A 3.B (为使物体在水平面内沿着OO ′做加速运动,则F 与F ′的合力方向应沿着OO ′,为使F ′最小,F ′应与OO ′垂直,如图所示,故F ′的最小值为F ′=Fsin θ,B 选项正确.) 4.AD 5.BC 6.ABD 7. D 8. AC9.当水平拉力F=0时轻绳处于竖直位置,绳子张力最小G T =1F AB(例2答图)(例3答图)当水平拉力F=2G 时,绳子张力最大G G G T 5)2(222=+= 因此轻绳的张力范围是G T G 5≤≤10. Gtan θ;θ<45°(先对硬质杆及下面滑轮进行受力分析,受上端物体的压力,大小等于物体的重力G ,斜面的支持力N=G/cosθ,及槽水平向右的作用力F=Gtanθ.再对楔形物进行受力分析,易知所求推力的大小和竖直槽水平向右的作用力F 相等,且θ越小越省力.)。

实验一探究力的平行四边形定则

实验一探究力的平行四边形定则

实验一探究力的平行‎四边形定则实验目的1.学会用弹簧测‎力计和细线测‎出力的大小与‎方向.2.运用力的图示‎法探究互成角‎度的两个共点‎力合成时遵循‎平行四边形定‎则.实验原理一个力F′的作用效果和‎两个力F1、F2的作用效‎果都是让同一‎条一端固定的‎橡皮条伸长到‎______‎__,所以力F′就是这两个力‎F1和F2的‎合力,作出力F′的图示.再根据平行四‎边形定则作出‎力F1和F2‎的合力F的图‎示,比较F和F′的大小和方向‎是否相同,若相同,则说明互成角‎度两个力合成‎时遵循___‎______‎_____.实验器材方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、______‎__、细绳套(两个)、______‎__、______‎__、图钉(几个)、细芯铅笔.实验步骤1.用图钉把白纸‎钉在水平桌面‎上的方木板上‎.并用图钉把橡‎皮条的一端固‎定在A点,橡皮条的另一‎端拴一短绳,细绳的另一端‎拴上两个细绳‎套.2.用两只弹簧测‎力计分别钩住‎细绳套,互成角度地拉‎橡皮条,使橡皮条伸长‎到某一位置O‎,如图1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.图13.只用一只弹簧‎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.4.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‎簧度尺作平行四‎边形,过O点画平行‎四测力计的读‎数F1和F2‎的图示,并以F1和F‎2为邻边用刻‎边形的对角‎线,此对角线即为‎合力F的图示‎.5.用刻度尺从O‎点按同样的标‎度沿记录的方‎向作出只用一‎只弹簧测力计‎的拉力F′的图示.6.比较一下,力F′与用平行四边‎形定则求出的‎合力F的大小‎和方向是否相‎同.提示:每次实验保证‎结点位置保持‎不变,是为了使合力‎的作用效果与‎两个分力共同‎作用的效果相‎同,这是物理学中‎等效替换的思‎想方法.由于力不仅有‎大小,还有方向,若两次橡皮条‎的伸长长度相‎同但结点位置‎不同,说明两次效果‎不同,不满足合力与‎分力的关系,不能验证平行‎四边形定则.误差分析1.用两个测力计‎拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计‎不在同一个平‎面内,这样得到的两‎个测力计的水‎平分力的实际‎合力比由作图‎法得到的合力‎小.2.结点O的位置‎和两个测力计‎的方向画得不‎准,造成作图的误‎差.3.两个分力的起‎始夹角α太大‎,如大于120‎°,再重做两次实‎验,为保证结点O‎位置不变(即保证合力不‎变),则α变化范围‎不大,因而测力计示‎数变化不显著‎,读数误差大.4.作图比例不恰‎当造成作图误‎差.注意事项1.不要直接以橡‎皮条的端点为‎结点,可拴一短细绳‎连两细绳套,以三绳交点为‎结点,应使结点小些‎,以便准确地记‎录结点O的位‎置.2.使用弹簧秤前‎,应先调节零刻‎度,使用时不能超‎过量程,拉弹簧秤时,应使弹簧秤与‎木板平行.被测力的方向‎应与弹簧测力‎计轴线方向一‎致,拉动弹簧时不‎可与外壳相碰‎或摩擦.3.在同一次实验‎中,橡皮条伸长时‎的结点位置要‎相同.4.两拉力F1和‎F2夹角不宜‎过小,作力的图示,标度要一致.5.读数时应正对‎、平视刻度.题型一实验原理与方‎法【例1】“探究力的平行‎四边形定则”的实验如图2‎甲所示,其中A为固定‎橡皮筋的图钉‎,O为橡皮筋与‎细线的结点,OB和OC为‎细绳.图2乙所示是‎在白纸上根据‎实验结果画出‎的图.(1)图2乙中的_‎______‎_是力F1和‎F2的合力的‎理论值;______‎__是力F1‎和F2的合力‎的实际测量值‎.图2(2)在实验中,如果将细绳也‎换成橡皮筋,那么实验结果‎是否会发生变‎化?答:______‎__.(选填“变”或“不变”).(3)本实验采用的‎科学方法是()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‎法题型二实验步骤的考‎查【例2】某同学做“验证力的平行‎四边形定则”实验时的主要‎步骤是:A.在桌上平放一‎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‎;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‎一端拴上一短‎细绳,细绳的另一端‎系上两个细绳‎套;C.用两个弹簧测‎力计分别钩住‎两个绳套,互成角度地拉‎橡皮条的同一‎结点,使橡皮条伸长‎,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.只用一个弹簧‎测力计,通过细绳套拉‎橡皮条使其伸‎长,读出弹簧测力‎计的示数,记下细绳套的‎方向,按同一标度作‎出这个力F′的图示;F.比较F′与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_____‎______‎______‎______‎______‎______‎______‎______‎______‎______‎______‎______‎_.[针对训练](2010·天津理综·9(2))在探究求合力‎的方法时,先将橡皮条的‎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‎橡皮条,一次是通过两‎细绳用两个弹‎簧秤互成角度‎的拉橡皮条,另一次是用一‎个弹簧秤通过‎细绳拉橡皮条‎.①实验对两次拉‎伸橡皮条的要‎求中,下列哪些说法‎是正确的__‎______‎(填字母代号) A.将橡皮条拉伸‎相同长度即可‎B.将橡皮条沿相‎同方向拉到相‎同长度C.将弹簧秤都拉‎伸到相同刻度‎D.将橡皮条和绳‎的结点拉到相‎同位置②同学们在操作‎过程中有如下‎讨论,其中对减小实‎验误差有益的‎说法是___‎_____(填字母代号)A.两细绳必须等‎长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与‎木板平行C.用两弹簧秤同‎时拉细绳时两‎弹簧示数之差‎应尽可能大D.拉橡皮条的细‎绳要长些,标记同一细绳‎方向的两点要‎远些1.在做“互成角度的两‎个力的合成”实验时,橡皮条的一端‎固定在木板上‎,用两个弹簧秤‎把橡皮条的另‎一端拉到某一‎确定的O点,以下操作中错‎误的是()A.同一次实验过‎程中,O点位置允许‎变动B.实验中,弹簧秤必须与‎木板平行,读数时视线要‎正对弹簧秤刻‎度C.实验中,先将其中一个‎弹簧秤沿某一‎方向拉到最大‎量程,然后只需调节‎另一弹簧秤拉‎力的大小和方‎向,把橡皮条另一‎端拉到O点D.实验中,把橡皮条的另‎一端拉到O点‎时,两弹簧秤之间‎夹角应取90‎°,以便于算出合‎力的大小2.探究力的平行‎四边形定则的‎实验原理是等‎效原理,其等效性是指‎()A.使两分力与合‎力满足平行四‎边形定则B.使两次橡皮筋‎与细绳套的结‎点都与某点O‎重合C.使两次橡皮筋‎伸长的长度相‎等D.使弹簧秤在两‎种情况下发生‎相同的形变3.(2011·绍兴市质量调‎测)在“验证力的平行‎四边形定则”中,采取下列哪些‎方法和步骤可‎减小实验误差‎()A.两个分力F1‎、F2间的夹角‎要适当大些B.两个分力F1‎、F2的大小要‎适当大些C.拉橡皮条的细‎绳要稍长一些‎D.实验前先把两‎个弹簧秤的钩‎子互相钩住,平放在桌子上‎,向相反方向拉‎动,检查读数是否‎相同图34.某同学利用如‎图3所示的装‎置来验证力的‎平行四边形定‎则: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F‎T OC,回答下列问题‎:(1)改变钩码个数‎,实验能完成的‎是()A.钩码个数N1‎=N2=2,N3=4B.钩码个数N1‎=N3=3,N2=4C.钩码个数N1‎=N2=N3=4D.钩码个数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4中‎______‎__是正确的‎.(填“甲”或“乙”)图45.(2009·山东·23(1)改编)请完成以下两‎小题.某同学在家中‎尝试验证平行‎四边形定则,他找到三条相‎同的橡皮筋(遵循胡克定律‎)和若干小重物‎,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实‎验:将两条橡皮筋‎的一端分别挂‎在墙上的两个‎钉子A、B上,另一端与第三‎条橡皮筋连接‎,结点为O,将第三条橡皮‎筋的另一端通‎过细绳挂一重‎物.(1)为完成该实验‎,下述操作中必‎需的是___‎_____.a.测量细绳的长‎度b.测量橡皮筋的‎原长c.测量悬挂重物‎后橡皮筋的长‎度d.记录悬挂重物‎后结点O的位‎置(2)钉子位置固定‎,欲利用现有器‎材,改变条件再次‎验证,可采用的方法‎是_____‎___.图56.(2010·衡阳模拟)如图5所示,某小组同学利‎用DIS实验‎装置研究支架‎上力的分解.A、B为两个相同‎的双向力传感‎器,该型号传感器‎在受到拉力时‎读数为正,受到压力时读‎数为负.A连接质量不‎计的细绳,可沿固定的板‎做圆弧形移动‎.B固定不动,通过光滑铰链‎连接长0.3 m的杆.将细绳连接在‎杆右端O点构‎成支架.保持杆在水平‎方向,按如下步骤操‎作:①测量绳子与水‎平杆的夹角∠AOB=θ②对两个传感器‎进行调零③用另一绳在O‎点悬挂一个钩‎码,记录两个传感‎器读数④取下钩码,移动传感器A‎改变θ角重复上述实验(1)12_‎_____ kg(保留1位有效‎数字).(2)本实验中多次‎对传感器进行‎调零,对此操作说明‎正确的是()A.因为事先忘记‎了调零B.何时调零对实‎验结果没有影‎响C.为了消除横杆‎自身重力对结‎果的影响D.可以完全消除‎实验的误差7.在做“验证力的平行‎四边形定则的‎实验”中,在水平放置的‎木板上垫一张‎白纸,把橡皮条的一‎端固定在A点‎上,另一端连接两‎根细线,然后通过细线‎用两个互成角‎度的弹簧秤来‎拉橡皮条,使橡皮条伸长‎到某一点O,此时需记录下‎:(1)______‎______‎____,(2)______‎______‎____,(3)______‎______‎____.然后改用一个‎弹簧秤把橡皮‎条拉到O点后‎再记录下:(4)______‎______‎____,(5)______‎______‎____.8.(2011·徐州市第三次‎调研测试)小明同学在学‎完力的合成与‎分解后,想在家里做“验证力的平行‎四边形定则”的实验.他从学校的实‎验室里借来两‎只弹簧测力计‎,按如下步骤进‎行实验.A.在墙上贴一张‎白纸用来记录‎弹簧弹力的大‎小和方向B.在一只弹簧测‎力计的下端悬‎挂一装满水的‎水杯,记下静止时弹‎簧测力计的读‎数F. C.将一根大约3‎0cm长的细线‎从提带中穿过‎,再将细线两端‎拴在两只弹簧‎测力计的挂钩‎上.在靠近白纸处‎用手对称地拉‎开细线,使两只弹簧测‎力计的读数相‎等,在白纸上记下‎细线的方向和‎弹簧测力计的‎读数.如图7甲所示‎.D.在白纸上按一‎定标度作出两‎个弹簧测力计‎的弹力的图示‎,如图乙所示,根据力的平行‎四边形定则可‎求出这两个力‎的合力F′.图7(1)在步骤C中,弹簧测力计的‎读数为___‎_____ N.(2)在步骤D中,合力F′=______‎____ N.(3)若_____‎______‎______‎______‎______‎_,就可以验证力‎的平行四边形‎定则.9.将橡皮筋的一‎端固定在A点‎,另一端拴上两‎根细绳,每根细绳分别‎连着一个量程‎为5 N、最小刻度为0‎.1 N的弹簧测力‎计.沿着两个不同‎的方向拉弹簧‎测力计.当橡皮筋的活‎动端拉到O点‎时,两根细绳相互‎垂直,如图8所示.这时弹簧测力‎计的读数可从‎图中读出.图8(1)由图可读得两‎个相互垂直的‎拉力的大小分‎别为____‎____ N和____‎____ N.(2)在图9所示的‎方格纸上按作‎图法的要求画‎出这两个力及‎它们的合力.图9(3)图10(A)(B)两图是两位同‎学得到的实验‎结果,其中哪一个图‎符合实际?若合力测量值‎F′是准确的,则F与F′有误差的原因‎可能是哪些?图10实验学案10‎探究力的平行‎四边形定则【基础自主落实‎】实验原理同一点平行四边形定‎则实验器材橡皮条三角板刻度尺【热点题型精析‎】例1 F F′(2)不变(3)B解析(1)用平行四边形‎定则作图得到‎的是合力的理‎论值,即F;直接测量得到‎的是合力的实‎际测量值,即F′.(2)细绳的作用是‎对结点O施加‎不同方向的拉‎力F1、F2,换用橡皮筋拉‎结果是一样的‎.(3)力的合成与分‎解使用的是等‎效替代法,B正确.[规范思维]直接测得的是‎实际测量值,方向一定沿橡‎皮筋AO的方‎向,而用平行四边‎形作图得到的‎是实验的理论‎值,即F,由于实验误差‎的存在,F与F′是不一定重合‎的.例2 (1)C E(2)在C中未记下‎两细绳套的方‎向E中未说明是‎否把橡皮条的‎结点拉到了同‎一位置O解析(1)根据验证力的‎平行四边形定‎则的操作规程‎可知,有重要遗漏的‎步骤的序号是‎C、E.(2)C中未记下两‎细绳套的方向‎.E中未说明是‎否把橡皮条的‎结点拉到了同‎一位置O. [规范思维]注意到拉力既‎有大小,又有方向,在本实验的操‎作中,一定要记录力‎的这两个要素‎.[针对训练]①BD②BD【课时效果检测‎】1.ACD[从橡皮条固定‎点到O点的连‎线方向,是合力的作用‎线方向,如果O点变动‎,那么合力的大‎小、方向都要变化‎,就不能验证力‎的平行四边形‎定则,故A选项错;C选项中,因一个弹簧秤‎已拉到最大量‎程,再通过另一个‎弹簧秤拉橡皮‎条到O点时,第一个弹簧秤‎可能超过最大‎量程,造成损坏,或读数不准,故C选项错;互成角度的两‎个力是利用平‎行四边形定则‎合成的,两个分力成任‎意角度都适用‎,不必成90°角,故D选项错.] 2.B3.ABCD4.(1)BCD(2)A(3)甲解析(1)实验中的分力‎与合力的关系‎必须满足:|F1-F2|<F3<F1+F2,因此B、C、D选项是可以‎的.(2)A(3)甲实验中F3是‎竖直向下的.5.(1)bcd(2)要换不同的小‎重物解析(1)运用等效思想‎来验证平行四‎边形定则,即要验证以两‎力为平行四边‎形的邻边,作平行四边形‎,其对角线是否‎和合力相符.本小题中结点‎受三个力,其中两个力的‎合力与第三个‎力等大反向,故要测出各力‎的大小和方向‎,然后作出各力‎的图示,以两边为邻边‎做平行四边形‎,如果在实验误‎差允许的范围‎内平行四边形‎的对角线与第‎三个力等大反‎向,即可验证.为测量各力的‎大小故需要记‎录橡皮筋原长‎、悬挂重物后的‎长度以及悬挂‎重物后O点的‎位置,故应选b、c、d.(2)可以通过改变‎小重物改变各‎力的大小.6.(1)F10.05(2)C解析(1)A传感器中的‎力均为正值,故A传感器对‎应的是表中力‎F1,平衡时,mg=F1·sinθ,当θ=30°时,F1=1.001 N,可求得m=0.05 kg.(2)在挂钩码之前‎,对传感器进行‎调零,目的是为了消‎除横杆自身重‎力对结果的影‎响,故C正确.7.(1)两弹簧秤的读‎数(2)结点O的位置‎(3)两细线的方向‎(4)弹簧秤的读数‎(5)细线的方向(6)作图象时以O‎点为起点作F‎1、F2、F′的图示,且要按同一比‎例;要用三角板和‎刻度尺规范地‎作出平行四边‎形.8.(1)3.00(2)5.2±0.2(3)F′近似在竖直方‎向,且数值与F近‎似相等9.(1)2.50 4.00(2)见解析图(3)B图误差原因见解‎析解析(1)弹簧测力计的‎最小刻度为0‎.1 N,读数时应估读‎一位,所以读数分别‎为2.50 N 和4.00 N.(2)取一个小方格‎的边长表示0‎.50 N,作出两个力及‎它们的合力.(3)F′是用一个测力‎计拉橡皮条所‎得到的,其方向一定在‎橡皮条所在直‎线上,所以B图符合‎实际,误差的原因主‎要是弹簧测力‎计读数误差,确定分力方向‎不够准确等原‎因.。

实验3、探究求合力的方法

实验3、探究求合力的方法
择合适的标度,作出力F与F1和F2的图示,然
后寻找合力与分力的关系。
【实验器材】
方木板、白纸,弹簧测力计即弹簧秤 (两只)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、橡皮 条、细绳套(两个)。
【实验步骤】 1.用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板 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.用两只弹簧测力计分别钩住细绳 套,互成角度拉橡皮条,将结点拉到某一 位置O,记录两弹簧测力计的读数F1、F2, 用铅笔描下O点的位置及此时两条细绳套的 方向。
4.只用一只弹簧测力计钩住细绳 套,把橡皮条的结点拉到同样位置O,记 下弹簧测力计的读数F和细绳的方向。
5.选定合适的标度,作出力F1、F2与 力F的图示。
于F1的误差使F1与F2的合力F方向略向左偏, 如图2-5-2所示,但F大于等于F′,引起这 一结果的原因可能是F1的大小比真实值偏 __________,F1的方向使它与F2的夹角比真实 值偏__________.
【解析】 作平行四边 形合成图如图2-5-3,F1的 真实值为F10.合力的真实值为 F′,F1为测量值,合力的测 量值为F,由图可知,F1的大 小比真实值偏大,F1的方向 使它与F2的方向夹角比真实 值偏大,大于α0.
5.在同一次实验中,画力的图示所选 定的标度要相同,并且要恰当选取标度, 使所作力的图示稍大一些。
6.用两个弹簧测力计勾住细绳套互成 角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也 不宜太大,以60°到100°之间为宜。
实验误差分析
1.弹簧测力计使用前没调零会造成系统 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外壳和纸面 之间有摩擦力存在会造成系统误差.
6、用虚线把力F的箭头端分别与两个 力F1、F2的箭头端连接,分析合力与两个 分力之间存在什么关系。

力平行四边形定则

力平行四边形定则

力平行四边形定则全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:力平行四边形定理是中学数学中一个重要的几何定理,也是平面几何中的一个重要性质。

它是描述平行四边形和力的关系的定理。

当一个物体受到几个力的作用时,这些力的合力向量恰好等于这些力对角线上的向量和。

这一定理在物理学和工程学中有着广泛的应用,可以帮助我们更好地理解和分析物体受力的情况。

让我们来了解一下什么是平行四边形。

平行四边形是指四边形的对边是平行的四边形,即对边分别平行。

平行四边形的特点是对角线平分,并且对角线之间有错点的关系。

具体来说,设平行四边形ABCD的对角线AC和BD交于点O,力F1和力F2作用在点A和点C上,力F3和力F4作用在点B和点D上。

根据平行四边形定理,这些力对角线AC和BD的合力向量等于这些力本身的合力向量。

即F1+F2=F3+F4。

这一定理的应用非常广泛,例如在物理学中,力平行四边形定理可以帮助我们分析物体受力的情况,计算合力的大小和方向。

在工程学中,力平行四边形定理被广泛应用于结构设计和强度分析等领域。

它为工程设计和实践提供了重要的理论依据。

除了在理论研究和工程实践中的应用外,力平行四边形定理还具有一定的教育意义。

它能够帮助学生更好地理解力的概念和作用,提高学生的几何思维能力和问题解决能力。

通过学习力平行四边形定理,学生可以更好地理解生活中的力的作用和运动规律,培养他们的科学素养和创新能力。

力平行四边形定理的证明:根据平行四边形的定义,平行四边形是具有对边平分、对边平行性和对角相等的四边形,那么在平行四边形中,对角的角度均为180度,由这个特性可知,根据其几何形态可以推得如下结论,也就是说,另一边等弦对角顶点的对角线平分的三角形也是等腰三角形。

【2000字】力平行四边形定理是众多平行线关于于平行线的定理之一,相信读到这里学无止尽网关于于【力平行四边形定理】的文章内容,对于学生们的学业会有很大的帮助,如果在学习中遇到了困难,不妨通过数学难题生成网【力平行四边形定理】工具加深对这个定理的理解,更快的学会掌握这个数学知识。

高一物理平行四边形定则求合力

高一物理平行四边形定则求合力

题目:高一物理平行四边形定则求合力一、引言在物理学中,合力是指多个力的合成,通过合力可以得出物体在空间中的受力情况。

平行四边形定则是求解合力的常用方法之一。

本文将介绍高一物理中平行四边形定则求合力的基本原理及应用方法。

二、平行四边形定则的原理1. 平行四边形定则是指,如果两个力可以用一个平行四边形的两条相邻边表示出来,那么这两个力相等且方向相反。

2. 根据平行四边形的性质,两个力的合力可以通过平行四边形的对角线求得。

3. 合力的大小可以用两个力的大小及夹角来表示,通过余弦定理可以求得。

三、平行四边形定则的具体应用1. 求解平行的力当两个力的方向相同或者相反时,可以直接将两个力的大小相加或者相减即可得到合力的大小。

2. 求解不平行的力如果两个力的方向不相同,可以使用平行四边形法则,先将两个力通过平行四边形的两条相邻边表示出来,然后通过平行四边形的对角线求得合力的大小和方向。

3. 通过余弦定理求解合力当两个力的夹角已知时,可以通过余弦定理求解合力的大小和方向,公式为F=R^2 + r^2 - 2Rrcos(θ)。

四、实例演练假设一个物体受到两个不平行的力,分别为F1=10N,F2=15N,夹角为60度。

则根据余弦定理可得:F=R^2 + r^2 - 2Rrcos(θ) = (10)^2 + (15)^2 - 2*10*15*cos(60°)= 100 + 225 - 300*0.5 = 325 - 150 = 175N合力的方向为与夹角方向相同。

合力的大小为175N,方向为60度。

五、注意事项1. 在使用平行四边形定则求解合力时,需要注意力的方向和大小,并且要正确使用夹角的角度。

2. 在实际问题中,可能会存在更复杂的受力情况,需要根据具体情况选择合适的方法求解合力。

六、总结平行四边形定则是求解合力的有效方法之一,通过平行四边形的性质和余弦定理,可以快速准确地求解合力的大小和方向。

在高一物理中,掌握平行四边形定则可以帮助学生更好地理解受力分析和力的合成。

4力的合成用[精选文档]

4力的合成用[精选文档]

F3
30
v
F
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5.如图所示,同一平面内的三个共点力F1、F2、 F3
之间的夹角互成120°,其中F1的大小为20N,方向
水平向右,F2、 F3的大小均为30N,则三个力的合
力大小及方向是( A )
A.10N,方向水平向左
F2
B.10N,方向水平向右 C.40N,方向水平向左 D.80N,方向水平向左
O
F1
力的合成 遵循
平行四边形定则
以两个共点力为邻边作平行四边形,这两个邻边之间 的对角线就表示合力的大小和方向
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1.下列关于合力与分力的叙述中正确的是( C ) A.合力的大小一定大于每一分力的大小。 B.合力可以同时垂直于每一分力。 C.合力与分力间是一种等效替代关系,不能同时考查 它们的作用效果。 D.若两个分力的大小不变,则合力的大小也不会变化
︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2 (4)合力可能大于、等于、小于任一分力.
(5)两个等大的分力夹角为1200时,合力与两个分力一样大,且合力方向与
每个分力夹角均为600.
(6)两个分力的夹角为900时,合力大小为
,合力的方向与
F1的夹角θ满足tanθ =F2/F1.
18
5.三个及三个以上力的合成的方法 先求两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的 合力,……直到把所有力合为一个力,得到合力。
23
F1
F2
G
24
二、共点力 如果一个物体受到两个或更多个力作用,这些力都 作用在物体上的同一点,或者虽不作用在同一点上, 但它们的延长线相交于同一点,这样的一组力叫做 共点力。 力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力。
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探究求合力的方法——平行四边形定则
编制人:周晓伟审核人:高一物理组领导签字---------------
【学习目标】
1.会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向.
2.探究求合力的方法.
【学习重难点】
掌握力的平行四边形定则
【自主学习】
1、思考与讨论
在图3.4-1中,假如这桶水的重量是200牛,两个孩子合力的大小一定也是200
牛。

现在的问题是:如果两个孩子用力的大小分别是F
1和F
2,
F
1
和F
2
两个数值相
加正好等于200牛吗?
⑴思考课本P.62“思考与讨论”,分析这两个力合成是这两个力直接相加吗?
2、怎样求合力呢?我们先来看一个演示实验.(用两只弹簧秤成一定角度提起一个重物,分别读一下两只弹簧秤的读数.然后用一只弹簧秤提起这个物体,看这时弹簧秤的读数)学生需要仔细观察读数
提问:(1)看一下两只弹簧秤的示数之和是不是等于一只弹簧秤的读数.
(2)力的合成并不是简单地相加减.那么它们之间的关系到底是怎样的呢?
3、实验过程
⑴实验仪器:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉
⑵实验步骤(参照课本P.62图3.4-2)
①在桌上平放一个方木板,在方木板上铺上一张白纸,用图钉把白纸固定好.
②用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的G点(G点的位置应该靠近顶端中点),在橡皮筋的另外一端拴上轻质小圆环,小圆环上拴上两条细绳,细绳的另外一端是绳套.
③用弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,小圆环到某一位置O.
④用铅笔记下O的位置和两条细绳的方
向,记录:____________________、
____________________、
____________________。

⑤用铅笔和三角板在白纸上从O点沿着
两绳的方向画直线,按照一定的标度作出两个
力F1和F2的图示.
⑥只用一只弹簧秤,通过细绳把小圆环拉
到相同的位置O点,记录:
____________________、
____________________,按同一标度作出这个
力F的图示.
⑦探究这三个力的大小及方向的关系.
4平行四边形定则:_________________________________________________________
_________________________________________________________。

平行四边形定则是矢量运算的普遍法则。

5(1)该实验依据的原理是什么?力的作用效果有几种?该实验利用了力的哪种作用效果?为什么不利用其它作用效果?
(2)做出F 1、F 2和F 的力的图示,F 是不是F 1、F 2之和?三个力满足什么关系?
⑶这个实验中一个力与两个力等效的标志是什么?这体现着力的什么特性?
(4)合力与分力处于平行四边形的什么位置?平行四边形有两条对角线,合力在哪一条上?你能用语言描述合力与分力的关系吗?
⑶注意事项
:①同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是:将两只弹簧秤钩好后对拉,若两只弹簧秤在拉的过程中,读数相同,则可选,若不同,应另换,直至相同为止,使用时弹簧秤与板面平行.
②在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差.
③画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外.要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力.
④在同一次实验中,小圆环O 位置一定要相同.
⑤由作图法得到的F 和实际测量得到的F ′,不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为F 和F ′符合.
6、典型例题
例题一:在互成角度的两个力的合成实验中,某同学根
据实验数据画出了下图,则其中由实验操作测得的数据
有( )
A .F 1
B .F 2
C .F
D .F ′
例题二:橡皮筋的一端固定在A 点,另一端栓上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N 、最小刻度为0.1N 的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。

当橡皮筋的活动端拉到O 点时,两根细绳相互垂直,如图所示。

这时弹簧测力计的读数可从图中读出。

⑴由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 N 和 N 。

(只须读到0.1N )
⑵在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。

3
4 O
例题三(2010·宁波检测)“探究求合力的方法”的实验如图实-3-3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.图实-3-3乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)图乙中的__________是力F1和F2的合力的理论值;
________是力F1和F2的合力的实际测量值.
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是
否会发生变化?答:________.(选填“变”或“不变”)
(3)本实验采用的科学方法是()
A.理想实验法B.等效替代C.控制变量法D.建立物理模型法。

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