第三章 实验 探究两个互成角度的力的合成规律—人教版高中物理必修第一册课件完美版
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第三章 实验 探究两个互成角度的力的合成规律—2020-2021【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件
橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两
根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示)。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。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.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计示数要保持相同
问题一
问题二
随堂检测
数据处理与误差分析 情景探究 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,直至读数相同为止。
(2)①使用弹簧测力计测力时,读数应尽量大些,但不能超出它的
E.用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计拉力方向要互成90°角,
便于求两个力的合力
其中正确的是
(填字母)。
问题一
问题二
随堂检测
答案:C 解析:在本实验中细绳只记录作用力的方向,两绳不必等长;两力 合成时,其合力方向不一定在两分力的夹角平分线上,因此,不必使 橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上,实验时弹簧测力计应与 木板平面平行,使读数与绳作用力相等,则C项正确,A、B错误;两测 力计拉绳套时,两力的大小可以不同,两力的方向也不一定要互相 垂直,夹角不宜太大,也不宜太小,D、E错误。
测量范围。
②被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧及挂
钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦。
③读数时应正对、平视刻度。 ④两弹簧测力计同时拉细绳时,夹角适当大些,但也不能过大。
问题一
【高中物理】23-24学年人教版必修第一册 合力与分力 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 课件
丙
以OFA和OFB两条表示力的有向线段为邻边作 平行四边形，再作出两邻边所夹对角线，即理 论合力F，如图所示。
(4)通过第(3)问作出的图可得出什么结论：_见__解__析___。 在实验误差允许的范围内，两共点力的合成遵循平行四边形定则。
例3 (2022·北京市东城区高一期末)某同学用如图所示装置
根据实验原理可知，本实验要记录两分力的 大小、方向及合力的大小、方向，其中力的 大小通过弹簧测力计的读数获得，力的方向 通过细绳套方向获得，故需要记录AO、BO的 方向；根据弹簧测力计的读数规则可得题图 乙中B弹簧测力计的读数为11.40 N。
(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、 FB的大小和方向，如图丙所示，请在图丙中作出 FA、FB的合力F。 答案 见解析图
123456
实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，为减小实验误 差，两弹簧测力计之间的夹角应适当大些，但是不必 须取90°，故D错误，符合题意。
123456
(3)某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮 条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙 所示，此时橡皮条的弹力大小为__4_._0_0__ N。
3.合力与分力的关系 合力与分力之间是一种 等效替代 的关系，合力作用的 效果 与分力共同 作用的 效果 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。
辨析
(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。( √ )
该弹簧测力计的分度值为0.1 N，根据题图，读数为4.00 N。
以OFA和OFB两条表示力的有向线段为邻边作 平行四边形，再作出两邻边所夹对角线，即理 论合力F，如图所示。
(4)通过第(3)问作出的图可得出什么结论：_见__解__析___。 在实验误差允许的范围内，两共点力的合成遵循平行四边形定则。
例3 (2022·北京市东城区高一期末)某同学用如图所示装置
根据实验原理可知，本实验要记录两分力的 大小、方向及合力的大小、方向，其中力的 大小通过弹簧测力计的读数获得，力的方向 通过细绳套方向获得，故需要记录AO、BO的 方向；根据弹簧测力计的读数规则可得题图 乙中B弹簧测力计的读数为11.40 N。
(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、 FB的大小和方向，如图丙所示，请在图丙中作出 FA、FB的合力F。 答案 见解析图
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实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，为减小实验误 差，两弹簧测力计之间的夹角应适当大些，但是不必 须取90°，故D错误，符合题意。
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(3)某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮 条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙 所示，此时橡皮条的弹力大小为__4_._0_0__ N。
3.合力与分力的关系 合力与分力之间是一种 等效替代 的关系，合力作用的 效果 与分力共同 作用的 效果 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。
辨析
(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。( √ )
该弹簧测力计的分度值为0.1 N，根据题图，读数为4.00 N。
人教版高中物理必修第一册第3章相互作用力分层作业21实验探究两个互成角度的力的合成规律课件
A.FA减小、FB减小
B.FA增大、FB增大
C.FA减小、FB先减小后增大D.FA增大、FB先减小后增大
12345
解析 (1)图甲根据图像可以测量出两拉力及重物重力的大小以及方向,直接验证, 不需要保持O点位置不变;图乙是两弹簧测力计的拉力与一个弹簧测力计的拉力 相比较,需要保持O点位置不变,所以甲、乙两实验中须保持O点位置不变的是乙。 (2)两传感器的拉力F1、F2和钩码总重力G的合力为零。A选项中两拉力合力范 围为0~2 N,重力不在这个范围内,不能平衡,故A不能完成实验,符合题意;B选项 中两拉力合力范围为0~6 N,重力在这个范围内,能平衡,故B能完成实验,不符合 题意;C选项中两拉力合力范围为0~8 N,重力在这个范围内,能平衡,故C能完成实 验,不符合题意;D选项中两拉力合力范围为1~7 N,重力在这个范围内,能平衡,故 D能完成实验,不符合题意。 (3)实验中保持O点的位置不变,弹性绳中拉力不变,初始时α+β>90°,现使α角不 变,β角缓慢增大至90°,则FAsin α=FBsin β,FAcos α+FBcos β=F拉,得FB增大,FA增大, 故B正确,A、C、D错误。
②遗漏的内容分别是 记下两条细绳套的方向和把__橡__皮__条__的__结__点__拉__到__同__一___
位置O
。
12345
(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,如图所 示。其中对于提高实验精度最有利的是 B 。
12345
12345
(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 2.80 N。
(2)下列不必要的实验要求是 C 。
20-21 第3章 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
自 系，然后描点，选尽可能多的点连成一条线，其图线的斜率即为弹
主
预 习
簧的劲度系数k，在直线上任取一点，如(6×10－2,3.2)，则k＝
当
探
新 知
3.2 6×10－2
N/m≈53 N/m。
堂 达 标
固
双
合
及
作
探
究
攻
重
难
返 首 页
26
自 主
(2)弹簧秤的读数为2.10 N，选标度，合力的图示如图所示。
习
当
探 新
AO方向的是
。
堂 达
知
(2)本实验采用的科学方法是
。
标 固
双
合 作
A．理想实验法
B．等效替代法
及
探
究
C．控制变量法
攻
D．建立物理模型法
重
难
返 首 页
17
(3)实验时，主要的步骤是：
自 主
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把
预
习 白纸钉在方木板上；
当
探
堂
新 知
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 达 标
究
攻 细绳的方向” E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”
重
难
返 首 页
22
对实验过程及数据处理的考查
自 主
【例2】 在“验证力的平行四边形定则”实验中，现有木板、
预
习 白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。
当
探
堂
新 知
(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数， 达 标
得到的实验数据如表：
3.4 力的合成和分解课件人教版高中物理必修第一册(共46张PPT)
F2
F 大小:F = 15X5N= 75N
15N
方向:与F1成530斜向
530
F1
右上方
平行四边形定则的应用
2、计算法求合力 ：（精确）
【例题】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖 直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。
根据平行四边形定则作出下图:
F2
F合 由直角三角形可得
F合 F12 F22 75N
θ
F1
方向：与F1成 tanθ=4/3斜向右上方
练习：
1、关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中
正确的是（ BD ）
A、分力与合力同时作用在物体上 B、分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的 效果相同
C、F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 D、F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小 E、F的大小一定大于F1、F2中的最大者 F、F的大小不能小于F1、F2中的最小者
不是物体又多受了一个合力
二、力的合成
定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成
二、力的合成
1、同一直线上两个力的合成
F1=4N
（1）同向相加
0 F2=3N
F = F1+F2= 7N
大小F =F1+F2，方向与两力方向相同
二、力的合成
1、同一直线上两个力的合成
F2=3N
（2）反向相减
0
F1=4N
F = F1-F2= 1N
F3
F4
F123
F1234 F12
F2
F1
先求出两个力的合力，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
2021-2022学年新教材人教版必修第一册 第3章 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 课件
(4)弹簧测力计需要在实验前进行校零，以便减小力的读数误差， A 错误；弹簧测力计的示数并不是越大越好，适当即可，同时注意 不要超过量程，B 错误；拉两个细绳套时，两拉力夹角不一定为 90°， 适当即可，保证画出的平行四边形尽量充满纸面，C 错误；拉细绳 套时，拉力应与木板平行，同时还要注意读数时视线要与刻度垂直， 从而减小实验误差，D 正确。
2．操作与记录 (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 拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 O(如图所示)。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，通过细绳套把橡皮条的结点拉 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)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验。
[答案] (1)2.6 (2)B (3)弹簧测力计读数有误差、力的方向记 录不准确、作图不准确等(其他答案正确也可)
(4)D
类型二 实验数据处理和误差分析 【典例 2】 (2020·天津六校高一联考)某 实验小组用橡皮条与弹簧测力计验证力的平 行四边形定则，实验装置如图所示。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。
[答案] (1)4.0 (2)①F1、F2 和 F 合如图所示 ②4.0 0.05
谢谢观看 THANK YOU!
[解析] (1)由弹簧测力计的读数规则可知，读数为 4.0 N。 (2)①利用平行四边形定则作图，如图所示；②由图可知 F 合＝4.0 N，若从 F 合的顶点向 x 轴和 y 轴分别作垂线，顶点的横坐标对应长 度为 1 mm，顶点的纵坐标对应长度为 20 mm，则可得出 F 合与拉力 F 的夹角的正切值为 0.05。
力的合成和分解 (教学课件)— -2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
人教版(2019)必修第一册
物理高中
3.4 力的合成和分解
百学须先立志
导学探究
两个大小相等的共点力F1、F2，都为20 N，则当它们间的夹角为0°、
60°、120°、180°时：
(1)请利用几何知识分别计算出合力F的大小，填入下表。
F1、F2的夹角
0°
60°
90°
120°
180°
合力F/N
40
20 3
(4)夹角θ越大，合力就越小
(5)合力可能大于某一个分力、等于某一个分力，也有可能小于某一个分力
百学须先立志
1.两个共点力的大小分别为F1＝15 N，F2＝8 N，它们的合力大小不可能
等于
A.9 N
B.25 N
√
C.8 N
D.21 N
F1、F2的合力范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故7 N≤F≤23 N，不在此
20 2
20
0
(2)当两分力大小一定时，随着夹角的增大，合力大小如何变化？
答案 两分力大小一定时，随夹角增大，合力大小变小。
(3)通过以上计算可知，合力一定大于分力吗？
答案 不一定。
百学须先立志
一、合力与分力
一个力产生的效果跟原来几个力共同产生的
效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原
来的几个力叫做分力。
边形,这两个邻边之间的对角线就代表
合力的大小和方向。
F2
F
o
θ
F1
百学须先立志
求解方法
1.作图法
根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,然后用
测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下:
2.计算法
可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后
物理高中
3.4 力的合成和分解
百学须先立志
导学探究
两个大小相等的共点力F1、F2，都为20 N，则当它们间的夹角为0°、
60°、120°、180°时：
(1)请利用几何知识分别计算出合力F的大小，填入下表。
F1、F2的夹角
0°
60°
90°
120°
180°
合力F/N
40
20 3
(4)夹角θ越大，合力就越小
(5)合力可能大于某一个分力、等于某一个分力，也有可能小于某一个分力
百学须先立志
1.两个共点力的大小分别为F1＝15 N，F2＝8 N，它们的合力大小不可能
等于
A.9 N
B.25 N
√
C.8 N
D.21 N
F1、F2的合力范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故7 N≤F≤23 N，不在此
20 2
20
0
(2)当两分力大小一定时，随着夹角的增大，合力大小如何变化？
答案 两分力大小一定时，随夹角增大，合力大小变小。
(3)通过以上计算可知，合力一定大于分力吗？
答案 不一定。
百学须先立志
一、合力与分力
一个力产生的效果跟原来几个力共同产生的
效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原
来的几个力叫做分力。
边形,这两个邻边之间的对角线就代表
合力的大小和方向。
F2
F
o
θ
F1
百学须先立志
求解方法
1.作图法
根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,然后用
测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下:
2.计算法
可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后
实验：探究两个互成角度的力的合成规律—-2021人教版新教材 高中物理必修第一册PPT精美版
(1)如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住细绳，互成角度地拉橡皮 条，使橡皮条伸长，记下结点 O 的位置，两弹簧测力计的读数 F1、F2 以及两细绳的方向．
(2) 如 图 乙 ， 用 一 个 弹 簧 测 力 计 钩 住 细 绳 把 橡 皮 条 的 结 点 拉 到 ________，记下细绳的方向(如图丙中的 c)，读得弹簧测力计的示数 F ＝________.
类型二 数据的收集与分析
1．分力数据的收集：两个弹簧测力计互成角度，拉力 F1 大小和 方向、F2 大小和方向．
2．合力数据的收集：一个弹簧测力计，拉力 F 的大小和方向． 3．实验结论：两个互成角度的力的合成遵循平行四边形定则．
【典例示范】 例 2 完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步 骤：
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
基础导学·研读教材 1.实验思路 (1)实验的基本思想——等效替代法． (2)实验思路 ①记录分力：通过两个弹簧测力计互成角度地共同拉动小圆环处
于某一点，记录 F1、F2. ②记录合力：改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于
同一位置，记录 F. ③作图：用力的图示法画出拉力 F1、F2 和 F.
③撤去 F1、F2，改用一个力 F 单独拉住小圆环，仍使其位于 O 点， 如图丙．记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．
同学们发现，力 F 单独作用，与 F1、F2 共同作用的效果是一样的， 都使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，
即_橡__皮__条_对 __小__圆__环__的__拉__力__相__同____，所以 F 等于 F1、F2 的合力．
时，以表示这两个力的有向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，这个规律叫做_平__行_四__边__形．定则
(2) 如 图 乙 ， 用 一 个 弹 簧 测 力 计 钩 住 细 绳 把 橡 皮 条 的 结 点 拉 到 ________，记下细绳的方向(如图丙中的 c)，读得弹簧测力计的示数 F ＝________.
类型二 数据的收集与分析
1．分力数据的收集：两个弹簧测力计互成角度，拉力 F1 大小和 方向、F2 大小和方向．
2．合力数据的收集：一个弹簧测力计，拉力 F 的大小和方向． 3．实验结论：两个互成角度的力的合成遵循平行四边形定则．
【典例示范】 例 2 完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步 骤：
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
基础导学·研读教材 1.实验思路 (1)实验的基本思想——等效替代法． (2)实验思路 ①记录分力：通过两个弹簧测力计互成角度地共同拉动小圆环处
于某一点，记录 F1、F2. ②记录合力：改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于
同一位置，记录 F. ③作图：用力的图示法画出拉力 F1、F2 和 F.
③撤去 F1、F2，改用一个力 F 单独拉住小圆环，仍使其位于 O 点， 如图丙．记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．
同学们发现，力 F 单独作用，与 F1、F2 共同作用的效果是一样的， 都使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，
即_橡__皮__条_对 __小__圆__环__的__拉__力__相__同____，所以 F 等于 F1、F2 的合力．
时，以表示这两个力的有向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，这个规律叫做_平__行_四__边__形．定则
高中物理新人教版必修1 第三章 实验 互成角度两个力合成
答案：50 3 N 50N
【变式训练】1.(2019·盐城高一检测)如图所示,弹簧的劲度系 数为k,小球重力为G,平衡时球在A位置。今用力F将小球向下拉 动距离x至B位置,则此时弹簧的弹力大小为( )
A.kx
B.kx+G
C.G-kx
D.以上都不对
【解析】选B。球在A位置时弹簧已经伸长了(设为Δx),故球在 B位置时弹力FB=k(Δx+x)=k·Δx+kx。因为球在A位置平衡, 即G=k·Δx,所以FB=G+kx。故选B。
3.两个大小和方向都确定的共点力,其合力的( )
A.大小和方向都确定
B.大小确定,方向不确定
C.大小不确定,方向确定
D.大小、方向都不确定
【解析】选A。对于平行四边形,当两邻边确定时,其对角线是确
定的,所以根据平行四边形定则,两个分力的大小、方向确定时,
其合力的大小和方向都确定。
4.(多选)关于两个共点力与它们的合力,下列说法正确的是 ()
2.(多选)(2019·邢台高一检测)关于合力与分力,下列说法中 正确的是( ) A.合力的大小一定大于每一个分力的大小 B.合力的大小至少大于其中一个分力的大小 C.合力的大小可能与两个分力的大小都相等 D.合力的大小可能比每一个分力都大也有可能比每一个分力都 小
【解析】选C、D。合力的大小与分力的大小关系和它们的夹 角有关。以二力合成为例,当两个力等大且夹角为120°时,合力 与分力等大,夹角大于120°时,任一分力都大于合力,夹角小于 120°时,合力大于任一分力,所以A、B错误,C、D正确。
【通关1+1】
1.(2019·南通高一检测)F1、F2是力F的两个分力。若F=10N,则 下列不可能是F的两个分力的是( )
【变式训练】1.(2019·盐城高一检测)如图所示,弹簧的劲度系 数为k,小球重力为G,平衡时球在A位置。今用力F将小球向下拉 动距离x至B位置,则此时弹簧的弹力大小为( )
A.kx
B.kx+G
C.G-kx
D.以上都不对
【解析】选B。球在A位置时弹簧已经伸长了(设为Δx),故球在 B位置时弹力FB=k(Δx+x)=k·Δx+kx。因为球在A位置平衡, 即G=k·Δx,所以FB=G+kx。故选B。
3.两个大小和方向都确定的共点力,其合力的( )
A.大小和方向都确定
B.大小确定,方向不确定
C.大小不确定,方向确定
D.大小、方向都不确定
【解析】选A。对于平行四边形,当两邻边确定时,其对角线是确
定的,所以根据平行四边形定则,两个分力的大小、方向确定时,
其合力的大小和方向都确定。
4.(多选)关于两个共点力与它们的合力,下列说法正确的是 ()
2.(多选)(2019·邢台高一检测)关于合力与分力,下列说法中 正确的是( ) A.合力的大小一定大于每一个分力的大小 B.合力的大小至少大于其中一个分力的大小 C.合力的大小可能与两个分力的大小都相等 D.合力的大小可能比每一个分力都大也有可能比每一个分力都 小
【解析】选C、D。合力的大小与分力的大小关系和它们的夹 角有关。以二力合成为例,当两个力等大且夹角为120°时,合力 与分力等大,夹角大于120°时,任一分力都大于合力,夹角小于 120°时,合力大于任一分力,所以A、B错误,C、D正确。
【通关1+1】
1.(2019·南通高一检测)F1、F2是力F的两个分力。若F=10N,则 下列不可能是F的两个分力的是( )
力的合成和分解课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
观察生活
曹冲称象
一.合力和分力概念
1.定义：如果一个力产生的作用效果跟几个力共 同产生的作用效果相同，那么这个力叫做那几个
力的合力。那几个力叫做这个力的分力。
2.思想方法：在实际问题中，就可以用这 个力来代替那几个力，这就是力的等效替 代。而不是物体又多受了一个力。
3.等效替代的实例：初中电学中的总电阻和各分 电阻的关系。
C．1200 D．1500
3．两个共点力的合力的最大值为35 N，最小值为
5 N，则这两个力的大小分别为 15N和 20 N若这 两力的夹角为900，则合力的大小为 2N5．
4、三个力的大小分别为F1=4N、 F2=
F2
F1
5N和F3= 6N，已知其合力为0，则F1、
F12
思F2考的：合三力个的力大F小1=和4方N、向F如2何= 5？N、F3= 6N F3
等效替代
二.力的合成和分解
1.力的合成
⑴力的合成的概念：
求几个已知力的合力的过程叫作力的合思成考。
合力与分力的大小和 方向存在怎样的关系？怎 么求几个已知力的合力呢？
⑵力的合成方法：
①在同一直线上的两个力的合成方法：
F2=12N F1=5N
F=17N
大小：F=F1+F2 方向：与任何一个分力方向相同
例1.力F1=45N，方向水平向右，力F2=60N，方向竖 直向上 ，这两个力 均作用在同一物体的同一点上，
求这两个力的合力F的大小和方向。
(2)公式法
作出力的示意图如左图示
F 由直角三角形可得 F2
θ F1 方向：与F1成θ=530 斜向右上方
⑸矢量和标量
⑹多力合成的方法：
F123
江苏专版高中物理第三章相互作用__力实验_探究两个互成角度的力的合成规律课件新人教版必修第一册
、 、 可以构成三角形，则结点能处于平衡；C选
项中， 、 、 可以构成三角形，则结点能处于平衡；
D选项中， 、 、 可以构成三角形，则结点能处于平
衡。故选 。
A
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是___。
A.标记结点 的位置，并记录 、 、 三段绳子的方向
T 和 T ，回答下列问题：
BCD
（1）改变钩码个数，实验能完成的是______。
A.钩码的个数 1 = 2 = 2 ， 3 = 4
B.钩码的个数 1 = 3 = 3 ， 2 = 4
C.钩码的个数 1 = 2 = 3 = 4
D.钩码的个数 1 = 3 ， 2 = 4 ， 3 = 5
四边形定则。
邻边
6.得出结论：在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为______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，如图所示， 表示 1 与 2 的合力，
这就是平行四边形定则。
四、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，否则应校零。
2.被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动橡皮条时弹簧不可与外壳相碰或摩擦。
B.量出 、 、 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
[解析] 为验证平行四边形定则，先标记结点 的位置，作出力的方向并读出力的大小，
最后作出力的图示，因此要记录钩码的个数和记录 、 、 三段绳子的方向，
故A选项正确。
甲
（3）在作图时，你认为图2中____（选填“甲”或“乙”）是正确的。
力计的示数时必须正视弹簧测力计，这样读数误差较小，故D正确。
【公开课课件】力的合成和分解+课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
已知一个力求它的分力的过程叫力的分解。
２.力的分解法则： 遵从平行四边形定则
矢量相加法则
（1）平行四边形定则
F
F2
F1
F
F2
F1
（2）三角形定则：
将两个矢量首尾相接，从一个矢量的箭尾指向另一个矢量的箭
头的有向线段就是这两个矢量的合矢量。
（3）三角形定则与平行四边形定则在本质上是一样的。
矢量和标量
(1)它们的合力有可能等于5N、8N、10N、15N吗?
(2)合力的最大值是多少?最小值是多少?合力的大小范围是多少?
最大值：当三力共线且同向时，合力最大
最小值：先求出任意两力的合力范围，再求三力范围
例题
三个力的大小分别为F1=4N, F2= 5N和F3= 6N,已知其合力为
0,则F1、 F2的合力的大小和方向如何? 6N;与F3反向
还是简单的加减吗？有没有
什么可遵守的规律吗？
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
1、实验目的
探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。
2、实验原理
合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同。
3、实验器材
方木块、白纸、弹簧称（两个） 、橡皮条、细绳、三
角板、刻度尺、图钉
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
方向正南，求F的另一个分力F2
力的分解有确定解的几种情形
3、已知合力和两个分力的大小（F1+F2> F且F1≠F2）
F1
F2
F2
F1
F1
F
F2
F
3、将水平向右F=10N的合力分解为大小为F 1 =10N，F 2 =2N
的两个分力
4.已知合力、一个分力F1的大小和另一个分力F2的方向
２.力的分解法则： 遵从平行四边形定则
矢量相加法则
（1）平行四边形定则
F
F2
F1
F
F2
F1
（2）三角形定则：
将两个矢量首尾相接，从一个矢量的箭尾指向另一个矢量的箭
头的有向线段就是这两个矢量的合矢量。
（3）三角形定则与平行四边形定则在本质上是一样的。
矢量和标量
(1)它们的合力有可能等于5N、8N、10N、15N吗?
(2)合力的最大值是多少?最小值是多少?合力的大小范围是多少?
最大值：当三力共线且同向时，合力最大
最小值：先求出任意两力的合力范围，再求三力范围
例题
三个力的大小分别为F1=4N, F2= 5N和F3= 6N,已知其合力为
0,则F1、 F2的合力的大小和方向如何? 6N;与F3反向
还是简单的加减吗？有没有
什么可遵守的规律吗？
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
1、实验目的
探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。
2、实验原理
合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同。
3、实验器材
方木块、白纸、弹簧称（两个） 、橡皮条、细绳、三
角板、刻度尺、图钉
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
方向正南，求F的另一个分力F2
力的分解有确定解的几种情形
3、已知合力和两个分力的大小（F1+F2> F且F1≠F2）
F1
F2
F2
F1
F1
F
F2
F
3、将水平向右F=10N的合力分解为大小为F 1 =10N，F 2 =2N
的两个分力
4.已知合力、一个分力F1的大小和另一个分力F2的方向
【课件】力的合成与分解之实验：探究两个互成角度的力的合成规律 高一物理人教版(2019)必修第一册
A
B
C
D
图3
课外拓展 —— 平行四边形定则的发展历史
总之，如同惯性定律一样，这是一条永远无法用实验完美证明
的定则。只是随着矢量及其所遵循的运算定则的确立，力、位移、
速度等被纳入力的矢量体系，以及运动的独立性、力的独立作用原
理和物体在摩擦力下运动的动力机制被揭示，人们才从逻辑上接受
了这一定则。
A
B
C
③ 用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，
A
互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸
O
长，结点到达某一位置O。
④ 用铅笔记下O点的位置和两条细 绳的方向，读出两个弹簧的示数 F1和F2。
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
【制订方案，设计实验】—— 方案一
⑤ 只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡
A
皮条的结点拉到同样位置O，读出测
制定方案， 设计实验
分组实验， 采集数据
分析论证， 得出结论
规律应用， 反思改进
（1）如何保证两个力和一个力效果是等效的？ （2）如何准确地表达所测量到的力？ （3）需要记录力的哪些信息？
（1）结点O，效果相同 （2）两个分力的大小和方向 （3）合力的大小和方向
（1）分别记录下各力的大小和方向 （2）选取合适的标度，作出力的图示
① 具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确
的是__B_C___。（多选）
A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上 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
第三章 4.力的合成和分解 第2课时 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
第2课时实验:探究两个互成角度的力的合成规律必备知识·实验认知一、实验目的1.探究互成角度的力的合成规律。
2.练习用作图法求两个力的合力。
二、实验原理与设计1.实验方法:合力与分力的作用效果相同,可相互替代,即等效替代法。
2.实验原理:实验原理图如图所示。
(1)用一个弹簧测力计拉橡皮条时,拉力F'的方向一定沿AO方向。
(2)因存在误差(读数误差、作图误差等),由平行四边形定则作出的合力不一定沿AO方向。
(3)本实验中一个弹簧测力计的作用效果与两个弹簧测力计的共同作用效果相同,具有等效替代关系。
三、实验器材方木板、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。
关键能力·实验探究一、实验步骤1.钉白纸:用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2.拴绳套: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。
3.两力拉:用两个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。
4.一力拉: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。
5.重复做:改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次。
[交流讨论](1)本实验中对两个弹簧测力计有何要求?使用时应注意哪些问题?提示:①本实验中的两个弹簧测力计的选取方法:将两个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。
(2)实验过程中,需要注意哪些安全问题?提示:①小心放置图钉,避免造成伤害。
②不要将橡皮条拉得过长。
高中物理【实验：探究两个互成角度的力的合成规律】人教版经典课件
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第三章 相互作用——力
物理·必修 第一册(配RJ版)
01
预习案 必备知识·问题导学
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第三章 相互作用——力
物理·必修 第一册(配RJ版)
一、实验原理 1．合力 F′的确定：一个力 F′的作用效果和两个力 F1、F2 的共同作用效 果都是使橡皮条伸长到同一点，则 F′就是 F1、F2 的合力。 2．合力理论值 F 的确定：根据平行四边形定则作出 F1、F2 的合力 F 的图 示。 3．平行四边形定则的验证：比较 F 和 F′的大小和方向是否相同。
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第三章 相互作用——力
物理·必修 第一册(配RJ版)
03
提升案 随堂演练·基础落实
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第三章 相互作用——力
物理·必修 第一册(配RJ版)
1．某同学利用如图所示的装置验证力的平行四边形定则。图甲中 GE 是橡
皮条，轻质小圆环挂在橡皮条的下端；图乙中用两个互成角度的拉力 F1、F2 将 小圆环拉至 O 点；图丙中用一个拉力 F 将小圆环仍拉至 O 点。下列说法正确的
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第三章 相互作用——力
物理·必修 第一册(配RJ版)
二、实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计(两支)、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图 钉(若干)。 三、实验步骤 1．钉白纸：用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2．拴绳套：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。
第三章 相互作用——力
物理·必修 第一册(配RJ版)
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
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第三章 相互作用——力
目
01 预 习 案
CONTENTS
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第三章 实验 探究两个互成角度的力的合成规律— 人教版 高中物 理必修 第一册 课件完 美版
问题一
问题二
随堂检测
变式训练2做“验证力的平行四边形定则”的实验时:
(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套刻度尺、图钉和铅
笔)外,还必须有
和
。
(2)要使两次合力与分力产生相同的效果,必须( )
A.每次将橡皮条结点拉到同样的位置
二、实验器材
方木板、白纸、图钉若干、细芯铅笔、橡皮条一段、细绳套两 个、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺。
必备知识
自我检测
三、实验步骤 1.在方木板上用图钉固定一张白纸,如图甲所示,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。
2.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O点的位置、细绳的方向,并记录 两弹簧测力计的读数。
A.进行图乙中的操作时,拉力F1、F2的方向一定相互垂直 B.在图乙、丙中,橡皮条必须沿竖直方向拉伸 C.在图乙、丙中,必须将小圆环拉至相同的位置 D.图乙操作完成后,可更换橡皮条,继续完成图丙所示的实验步骤
第三章 实验 探究两个互成角度的力的合成规律— 人教版 高中物 理必修 第一册 课件完 美版
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
学习目标
思维导图
1.验证互成角度的两个 共点力合成的平行四边 形定则。 2.进一步练习作图法求 两个共点力的合力。
必备知识
自我检测
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 把橡皮条结点拉伸到某点,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 个力合成是否遵循平行四边形定则。
必备知识
自我检测
3.每次实验时,只要记录弹簧测力计的示数就可以了。( )
答案:× 解析:每次实验时,要记录弹簧测力计的示数和细线的方向。
4.用两弹簧测力计拉橡皮条时,两弹簧测力计间的夹角应取90°。( )
答案:× 解析:两弹簧测力计间的夹角可以任意选取,只要不太大也不太 小就可以。
问题一
问题二
随堂检测
(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。
问题一
问题二
随堂检测
实例引导
例1“验证力的平行四边形定则”实验情况如图甲所示,其中A为固
必备知识
自我检测
3.如图乙所示,按适当的比例作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2 的图示,利用刻度尺和三角板,以F1、F2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。
(2)作图误差。
①结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确,造成作图
误差。
②两个分力的起始夹角α太大,如大于120°,再重复做两次实验,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,因而弹簧
测力计示数变化不显著,读数误差较大,导致作图产生较大误差。
③作图比例不恰当、不准确等造成作图误差。
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问题一
问题二
随堂检测
答案: (1)弹簧测力计 橡皮条 (2)ACD (3)作图如下
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必备知识
自我检测
正误辨析
1.实验中合力与分力的作用效果相同,此实验中力的作用效果是
指橡皮条伸长的长度相同。( )
答案:× 解析:此处力的作用效果是指把橡皮条末端拉到同一位置,不仅 伸长的长度相同,拉的方向也相同。
2.记录细绳的方向时,沿细绳方向在细绳下白纸上点两个相距较 远的点即可。( )
答案:√ 解析:细绳下白纸上点两个相距较远的点,再用尺子连成线就是 细绳的方向。
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问题一
问题二
随堂检测
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(4.00 N)和4.00 N(2.50 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如图 所示。
问题一
问题二
随堂检测
2.规范操作 (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橡皮条弹性限度的前提下,测力计 示数、橡皮条被拉伸的长度应尽量大一些。 (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,应在细绳套两端各画个投影点,去掉细绳套后,连直线 确定力的方向。
橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两
根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图所示)。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。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.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计示数要保持相同
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。
(2)在如图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。
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问题一
问题二
随堂检测
答案:C 解析:进行图乙中的操作时,只需两拉力F1、F2的大小、方向明确, 不一定相互垂直,选项A错误;图乙、丙中的实验产生的效果相同, 就是将小圆环拉至相同的位置,图乙操作完成后,若更换橡皮条,则 不能验证力的平行四边形定则,选项C正确,B、D错误。
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问题一
问题二
随堂检测
1.某同学利用如图所示的装置验证力的平行 四边形定则。图甲中GE是橡皮条,轻质小圆 环挂在橡皮条的下端;图乙中用两个互成角度 的拉力F1、F2将小圆环拉至O点;图丙中用一 个拉力F将小圆环仍拉至O点。下列说法正 确的是( )
()
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.读数时视线要正对弹簧测力计刻度
问题一
问题二
随堂检测
解析:(1)本实验是采用等效替代的方法,当两个力作用使橡皮条 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。
测量范围。
②被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧及挂
钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦。
③读数时应正对、平视刻度。 ④两弹簧测力计同时拉细绳时,夹角适当大些,但也不能过大。
问题一
问题二
随堂检测
知识点拨
1.误差分析
(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。
(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,拉橡皮条 的细绳要稍长一些,且必须使橡皮条、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)BCD
问题一
问题二
随堂检测
数据处理与误差分析 情景探究 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,直至读数相同为止。
(2)①使用弹簧测力计测力时,读数应尽量大些,但不能超出它的
第三章 实验 探究两个互成角度的力的合成规律— 人教版 高中物 理必修 第一册 课件完 美版
第三章 实验 探究两个互成角度的力的合成规律— 人教版 高中物 理必修 第一册 课件完 美版
问题一
问题二
随堂检测
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
答案:(1)2.50(4.00) 4.00(2.50) (2)见解析图
第三章 实验 探究两个互成角度的力的合成规律— 人教版 高中物 理必修 第一册 课件完 美版
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