335探究合力与分力的关系解析
探究合力和分力的关系--教学设计
探究合力和分力的关系一、教学任务分析力的合成是在学习了生活中常见的力之后,从等效的角度对两个力作用效果所遵循规律的深入探究。
力的合成和分解是解决力学问题的一个重要方法,是以后学习牛顿运动定律的基础之一,也是中学阶段其他矢量运算的基础。
力的合成和分解是本章教学的重点。
学习本节内容需要的知识有:力的矢量性、力的三要素、力的图示和等效的思想方法。
从教材“泗水拔鼎”故事情景入手,让学生通过模拟“拔鼎”(即提杠铃片)的游戏提出问题,感悟等效思想,直观感受“合力与分力”、“共点力”、“合成与分解”等概念。
从“双绳提砝码”演示实验,创设问题情境。
在学生亲身体验的基础上,教师从如何记录力的作用位置、大小、方向等,为学生进一步的探究搭建一个台阶,再引导学生通过实验探究、归纳验证平行四边形定则。
完成对“泗水拔鼎”“双绳提砝码”等实际问题的解释。
通过实践研究“吊床问题”,进一步探究合力与分力的大小关系,加深对平行四边形定则的认识。
本设计强调学生的参与和亲身体验,在学习过程中感受等效等思想方法,通过对简单实际问题的研究,知道力的合成在实际中的应用,从而自觉联系生活、生产和科技实际,激发求知欲望和研究周围事物的兴趣。
二、教学目标1、知识和技能(1)知道合力与分力。
(2)知道共点力,理解共点力的合成。
(3)会用平行四边形定则求共点力的合力。
(4)会用计算法求相互垂直二力的合力。
2、过程和方法(1)通过模拟“泗水拔鼎”情景,用一个力等效地替代两个力,在回忆巩固合力与分力,力的合成与分解等概念的过程中,感受等效替代这一物理方法。
(2)通过“双绳提砝码”演示实验,创设问题情境。
通过画出的合力分力力的图示,猜想互成角度二力合成的几何规律,再实验探索研究,最终归纳验证力的平行四边形定则的过程,认识探究物理规律的基本环节:猜想→实验→结论。
(3)通过实践研究“吊床问题”的过程,感受物理实验在解决具体问题中的作用。
3、情感、态度和价值观(1)通过参与“泗水拔鼎”活动和实践研究“吊床问题”,提高兴趣,感悟生活中处处有物理,激发探究的兴趣和学习的热情。
力学中的合力与分力
力学中的合力与分力在物理学中,力学是一个研究物体运动和力的学科。
力是指物体之间相互作用时产生的一种物理量。
在力学中,合力与分力是两个基本概念,它们在研究物体运动和分析力的性质时起着重要的作用。
一、合力合力是指多个力的矢量和,表示了多个力合作后对物体所产生的总效果。
合力的大小和方向由各个力的大小和方向决定。
在二维空间中,多个力的合力可以通过几何法或者分解法求解。
几何法求解合力可以利用力的平行四边形法则,即将多个力的作用点连成相应的线段,然后将它们首尾相连形成一个平行四边形,通过测量该平行四边形的对角线可以得到合力的大小和方向。
分解法求解合力则是将合力分解为多个力的矢量和。
常见的分解方法包括平行分解和垂直分解。
平行分解是将合力分解为平行于某一方向的多个力的矢量和,而垂直分解是将合力分解为垂直于某一方向的多个力的矢量和。
利用分解法可以将复杂的合力问题简化为多个简单的力问题,便于进行分析和计算。
二、分力分力是指一个力在某一方向上的投影,也就是将合力按照特定方向进行分解后得到的各个力的分量。
分力的大小和方向由合力的大小和方向以及分解方向决定。
对于平行分解,每个分力的大小与其对应的原力之间的比例关系为:分力的大小等于合力的大小与原力之间的比例乘以原力的大小。
而对于垂直分解,每个分力的大小等于合力的大小与原力之间的比例乘以原力的大小的正弦值。
分力在物体运动和受力分析中具有重要的作用。
通过对分力的分析,可以更加清晰地了解物体在各个方向上所受到的力的效果,方便进行运动学和动力学的研究。
此外,分力还可以用于计算物体在运动过程中的加速度、速度和位移等相关性质。
总结合力与分力是力学中的重要概念,它们有助于我们理解物体运动的原理和力的性质。
合力是多个力的矢量和,分力是一个力在某一方向上的投影。
通过几何法或者分解法可以求解合力和分力,并利用它们进行物体运动和受力的分析。
力学中的合力与分力为我们揭示了物体在受力作用下的行为规律,对于物理学的研究和应用具有重要的意义。
探究合力与分力的关系及力的合成
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。
合力与分力之间的关系不正确的说法
合力与分力之间的关系不正确的说法一、概述合力与分力是力学中的重要概念,它们在描述物体受力及力的作用情况时起着至关重要的作用。
然而,关于合力与分力之间的关系却存在着一些不正确的说法。
本文将分析和阐述关于合力与分力的一些常见错误说法,并对其进行澄清和纠正。
二、合力与分力的概念1. 合力的概念合力是指多个力合成后的总力,是多个力共同作用下的结果。
在物体受到多个力的作用时,这些力可能有不同的方向和大小,合力即为这些力的合成结果,其方向和大小由这些力的矢量和来决定。
2. 分力的概念分力是指合力在多个物体或多个部分之间的分配的力,是合力作用于不同部分时各部分受到的力的大小和方向。
分力是由合力根据物体的不同部分或力的不同方向进行分解而得到的。
三、关于合力与分力之间的错误说法1. 错误观点一:分力的大小等于合力的大小一些人认为分力的大小等于合力的大小,这是不正确的。
实际上,分力是由合力根据物体的不同部分或力的不同方向进行分解而得到的,它与合力的大小并不相等。
在不同方向上,合力可能会分解成多个分力,这些分力的大小和方向都是可以相互变化的,因此分力的大小并不等于合力的大小。
2. 错误观点二:合力等于所有分力之和另一些人错误地认为合力等于所有分力之和,这同样是一个误解。
合力是多个力合成后的总力,它并不等于所有分力之和。
在物体受到多个力的作用时,这些力可能在不同的方向上产生分力,而合力是这些分力合成后的总结果,因此不能简单地认为合力等于所有分力之和。
3. 错误观点三:分力的方向与合力的方向一致还有一些人错误地认为分力的方向与合力的方向是一致的,这同样是一个误解。
实际上,分力的方向是根据物体的不同部分或力的不同方向进行分解而得到的,它与合力的方向并不一定完全一致。
在不同方向上,合力可能会分解成多个分力,这些分力的方向可能与合力的方向并不完全一致,因此不能简单地认为分力的方向与合力的方向是一致的。
四、合力与分力之间的正确关系据上述分析,我们可以得出结论:合力与分力之间的关系在一些观点上存在误解,实际上,合力与分力之间的关系应该是一个较为复杂而丰富的关系。
高中物理 第4章 怎样求合力与分力 实验:探究合力与分力的关系学案 沪科版必修1
实验:探究合力与分力的关系[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.三、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:用图钉把橡皮筋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)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.图1(2)一力拉:只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮筋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.四、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.五、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F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)(多选)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)①F1的方向比真实方向偏左;②F2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F1线和F2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.图4(1)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(2)(多选)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.(多选)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.在做“探究求合力的方法”的实验中,以下说法中正确的是( )A.用两只弹簧测力计拉橡皮条时,两细绳之间的夹角必须为90°,以便求出合力的大小B.用两只弹簧测力计拉橡皮条时,结点的位置必须与用一只弹簧测力计拉时结点的位置重合C.若用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时拉力的图示F′不完全重合,说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D.同一实验过程中,结点O的位置允许变动答案 B解析理论上,细绳之间的夹角是任意的,不需要计算,可以用弹簧测力计和量角器测量力的大小和方向,A错误;前后两次结点的位置相同,力的作用效果才相同,B正确,D错误;由于测量和作图存在误差,F′和F的方向不一定重合,实验可以证明,在误差允许的范围内,平行四边形定则总是成立的,C错误.2.(多选)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.用图钉把橡皮筋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.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;E.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出用两只弹簧测力计拉时的拉力F1和F2的图示以及用一个弹簧测力计拉时的拉力F′的图示,并以F1、F2为邻边用平行四边形定则求出合力F;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 D(2)C中应加上“记下两条细绳的方向”D中应说明“把橡皮筋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、D.(2)在C中未记下两条细绳的方向,D中未说明是否把橡皮筋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)(多选)下列说法中正确的是( )A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,拉橡皮筋结点到达的位置不能变化B.用弹簧测力计拉细绳时,拉力方向必须竖直向下C.F1、F2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,F1、F2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)4.05.在“探究合力与分力的关系”实验中,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答案步骤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6.某同学用如图4甲所示的装置做“探究合力与分力的关系”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:图4(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________ N;(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力F A、F B的大小和方向如图丙所示,请在图丙中作出F A、F B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7.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5甲所示,在用它测力前应对它进行的操作是____________.图5(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________________________________________________________________________.答案(1)调零(2)见解析图(3)①验证该图形基本就是平行四边形;②得出求合力的一般方法;③改变F1、F2的大小和方向,重复上述实验,验证猜想;④与同学交流,得出合理结论(任选其二)解析(1)该实验所用弹簧测力计开始时指针不在零位置,故在用它测力前应对它进行的操作是调零.(2)根据力的三要素作出合力F的图示如图所示:(3)根据所画的图形很像平行四边形这一事实,小明接下来应该做以下事情:①验证该图形基本就是平行四边形;②得出求合力的一般方法;③改变F1、F2的大小和方向,重复上述实验,验证猜想;④与同学交流,得出合理结论.。
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。
合力与分力
D、3N和4N
合力与分力
【解析】
由图可知:当两力夹角为180°时,两力的合力为1N, 而当两力夹角为90°时,两力的合力为5N
F12 F22 5N
而F1-F2=1N; 解得两个分力大小分别为4N、3N。
【答案】 D
合力与分力
【五、变式训练】
如图所示,作用于O点的三个力平衡,设其中一个力大小为F1,沿-y 方向,大小未知的力F2与+x方向夹角为θ,下列说法正确的是( ) A、力F3只能在第二象限 B、力F3可能在第三象限的任意方向上 C、力F3与F2夹角越小,则F3与F2的合力越小 D、F3的最小值F1cosθ
知识点——合力与分力
合力与分力
【一、定义】
1、 合力与分力:如果一个力作用在物体上,产生的效果, 与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同,原 来的一个力就是另外几个力的合力。另外几个力叫分力。
合力与分力
【二、性质】
1、合力F大小与两分力F1、F2大小关系F1+F2≥F≥|F1-F2|。 2、在共点力的两个力F1和F2大小一定的情况下,改变F1与F2方向之间 的夹角θ ,当θ 减小时,其合力F逐渐增大;且合力与分力的大小没有 必然的联系,随分力间夹角大小的不同,合力F可能大于任一分力,也 可能小于任一分力,还可能等于任一分力。
【答案】 D
合力与分力
【三、特别提醒】
1、合力与分力是一种等效代替关系,对物体进行受力分析 时,合力与分力不能并存,即考虑了合力,就不能再考虑 分力,反之亦然。
合力与分力
【四、典型例题】
如图为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ的变化而变化 的图象,则这两个力的大小分别为( )
A、1N和4N
B、2N和3N
高一物理合力和分力知识点
高一物理合力和分力知识点在高一物理学习中,合力和分力是非常重要的知识点。
合力指的是多个力共同作用于一个物体的结果力,而分力则是将合力拆分为多个力的过程。
理解合力和分力的概念是掌握物理学中许多问题的基础。
本文将对合力和分力的相关知识点进行解析和讨论。
1. 合力的概念和性质合力是指作用在物体上的多个力合成为一个力的结果。
根据牛顿第三定律,物体受到的合力等于物体对外施加的作用力之和。
合力的方向和大小由各个作用力的方向和大小决定。
例如,一个物体受到向右的10牛的力和向左的5牛的力,那么物体所受合力为向右的5牛的力。
合力的方向与作用力大的方向一致,且合力的大小等于作用力的差值。
2. 分力的概念和分解方法分力是将合力拆分为多个力的过程。
在物体所受合力沿一条直线上时,可以将合力沿该方向进行分解。
分解的方法有三种:水平分力、垂直分力和倾斜分力。
水平分力指的是将合力分解为水平方向上的力,垂直分力指的是将合力分解为垂直方向上的力,而倾斜分力是将合力分解为既有水平分力又有垂直分力的力。
通过分力的概念和分解方法,我们可以更好地理解物体所受力的作用方式和效果。
在解题过程中,我们可以将合力进行分解,从而更好地分析和计算物体所受的力。
3. 斜面上物体所受分力分析当物体放置在斜面上时,我们需要分析物体所受的水平力和垂直力。
根据物体在斜面上静止的条件,可以得到物体所受水平力和垂直力之间的关系。
根据初中学习的正弦定理和余弦定理,我们可以得到在斜面上物体所受力的大小和方向。
利用这些定理和相关公式,可以求解物体所受力的具体数值。
4. 平衡力和不平衡力的概念和判断方法平衡力指的是多个力合成的结果力为零的情况。
在物体受到多个力的作用时,如果合力为零,则物体处于平衡状态。
不平衡力指的是多个力合成的结果力不为零的情况。
物体在受到不平衡力的作用时,将产生运动或形变的效果。
通过分析物体所受力的合成情况,我们可以判断物体是处于平衡状态还是非平衡状态。
力的合成与分解实验探索力的合成和分解的方法和原理
力的合成与分解实验探索力的合成和分解的方法和原理在物理学中,力是描述物体运动和相互作用的基本概念之一。
探索力的合成与分解的方法和原理,有助于我们深入理解力的作用机制。
本文将介绍力的合成与分解的实验方法,并解析其中的原理。
一、实验方法1. 实验材料:- 弹簧测力计- 绳子- 物体(如砝码)- 实验支架2. 实验步骤:a. 将弹簧测力计固定在实验支架上。
b. 在弹簧测力计下方,挂一根绳子,并在绳子的另一端挂上物体。
c. 调节测力计的位置,使其与绳子的方向成一定的夹角。
d. 记录测力计示数。
e. 将同一物体分别用两根绳子连接到弹簧测力计上。
f. 调整各个绳子的夹角,并记录示数。
g. 根据实验数据进行计算和分析。
二、合力与分力的原理1. 力的合成原理:当多个力作用在物体上时,它们的合力等于所有力的矢量和。
在力的合成实验中,通过调整绳子的夹角,可以改变作用在弹簧测力计上的力的大小和方向。
根据合力的定义,我们可以知道,当两个力的方向相同时,合力的大小等于两个力的矢量和;当两个力的方向相反时,合力的大小等于两个力的差值。
2. 力的分解原理:当一个力作用在物体上时,可以将该力分解为两个正交方向上的分力。
利用三角函数的关系,可以计算出这两个分力的大小。
在力的分解实验中,我们可以通过调整绳子的夹角,来改变作用在弹簧测力计上的力,从而观察分力的变化。
三、实验结果与讨论通过实验可以得到多组数据,包括不同夹角下的测力计示数。
根据这些数据,我们可以进行以下讨论:1. 合力的大小:根据实验中得到的示数,我们可以得出合力的大小。
当两个力的方向相同时,合力的大小等于两个力的示数之和;当两个力的方向相反时,合力的大小等于两个力的示数之差。
2. 分力的大小:通过实验中不同夹角下的测力计示数,我们可以计算出分力的大小。
利用三角函数的关系,可以得到合力与分力的关系。
对于夹角为θ的情况,分力的大小可以通过示数乘以cosθ或sinθ来计算。
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)
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。
探究合力与分力的关系实验--平行四边形定则实验
探究合力与分力的关系——力的平行四边形定则实验目的: 1、探究合力与分力的关系-力的平行四边形定则2、会用弹簧秤和细线测出力的大小和方向实验原理:1、 使一个力F '的作用效果和两个力F 1、F 2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,力F '就是这两个力F 1和F 2的合力。
2、 作出力F '的图示,再根据平行四边形定则作出力F 1和F 2的合力F 的图示,比较F 和F '的大小和方向是否相同。
实验器材:_____________________________________________________________________ ____________________________________。
实验步骤:(1)在桌上平放方木板,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板上的A 点,在橡皮条的另一端拴上两根细绳套。
(3)用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O 。
(在使用弹簧秤的时候,要注意使弹簧秤与木板平面平行。
)(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,以两个力为邻边做平行四边形,对角线即为理论上的合力F ,量出它的大小。
(6)只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置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。
实验结论 。
讨论与交流:1、由作图法得到的F 和实际测量得到的F ′有可能完全符合吗,为什么?2、本实验误差的主要来源是什么——弹簧秤本身的误差、读数误差、作图误差。
又应该如何减少实验误差?减小误差的方法:1.测力计使用前要校准零点。
合力大小和分力的关系
合力大小和分力的关系《聊聊合力与分力那些事儿》嘿,朋友们!今天咱来唠唠合力大小和分力的关系,这可有意思啦!你看哈,合力和分力就像是一群小伙伴一起做事儿。
这分力呢,就好比是每个小伙伴各自出的力。
有时候这些小伙伴齐心协力,往一个方向使力,那这合力可就大了去啦,能做出了不起的事情呢!就像拔河比赛,大家都朝着一个方向用力,那力量可就超级大,对面的队伍都拉不过来。
但要是这些分力不团结,各干各的,那合力可就小得可怜喽,甚至可能都没啥效果。
就好比大家都乱哄哄的,你往东拉,我往西扯,最后啥也干不成,这多逗呀!有时候分力的大小也很重要哦。
要是有几个大力士一样的分力,那合力自然也小不了。
但要是都是些小不点儿力量的分力,那合力也强不到哪儿去。
这就像盖房子,要是有几个大力气的工人,搬砖啥的都特别快,那房子盖起来就顺利;要是都是没力气的,那可就费劲啦。
而且哦,分力的方向也特别关键呢。
如果方向都差不多,那合力就容易大起来。
可要是方向乱七八糟的,那合力就被扯得七零八落的。
就好像一群人走路,要是都往一个方向走,那速度就快;要是有的走这边,有的走那边,那前进得就慢啦。
其实啊,生活中也到处都是合力和分力的影子呢。
一家人一起做事,要是都团结一心,那这个家就会越来越好;要是各有各的心思,那家里就乱套啦。
一个团队也是一样,大家都朝着一个目标使劲,那肯定能做出一番成绩;要是都自顾自的,那肯定不行。
所以呀,我们要明白合力和分力的关系,让分力们好好合作,这样才能有大的合力,才能做成大事儿呀!别小看了这小小的道理,它可在生活中处处都能用到呢!大家都要记住哦,一起团结起来,让合力变得超级大,向着美好的未来前进!哈哈,今天就聊到这儿啦,下次再和你们唠别的好玩的事儿哟!。
分力与合力的关系具体公式是什么
分力与合力的关系具体公式是什么
合力与分力的概念:一个力产生的效果跟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,而那几个力就叫做这个力的分力。
扩展资料
分力与合力的关系公式
1、合力介于分力之和与分力之差之间。
即:|F1-F2|≤F合≤F1 F2。
2、也就是说,合力可以大于任意一个分力,也可以小于任意一个分力,关键是看两个分力的夹角。
夹角越小,合力越大。
3、大小:合力的大小是分力经过矢量的平行四边形运算法则得到的大小。
4、方向:合力方向也是分力经过矢量的平行四边形运算法则得到的。
合力与分力的作用效果相同。
合力与分力的关系
①合力与分力之间是一种等效替代的关系。
一个物体同时受到几个力的作用时,如果用另一个力来代替这几个力而作用效果不变,这个力就叫那几个力的.合力,但必须要明确合力是虚设的等效力,并非是真实存在的力。
合力没有性质可言,也找不到施力物体,合力与它的几个分力可以等效替代,但不能共存,否则就添加了力。
②一个力可以有多个分力,即一个力的作用效果可以与多个力的作用效果相同。
当然,多个力的作用效果也可以用一个力来代替。
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讨论与交流3:
在实验操作中我们应该注意那些事项规范我们的实验操作?
1.使用弹簧秤前,应先调节零刻度,使用时不超量程,拉弹簧秤时,应使弹簧秤与木
板平行. 2.在同一次实验中,橡皮条伸长时的结点位置要相同. 3.被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦. 4.读数时应正对、平视刻度. 5.两拉力F1和F2夹角不宜过小,作力的图示,标度要合适,两次标度要一致.
作业:
完成课后巩固案的 习题
同学们再见!
【当堂检测】
1.在“探究合力与分力的关系’’的实验中,需 要两次拉伸橡皮条:一次是通过细绳用两个弹簧 秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤 通过细绳拉橡皮条,在这两次拉伸中 BD ( ) A.只要求将橡皮条拉到相同的长度 B.要求将橡皮条沿相同的方向拉到相同的长度 C.将弹簧秤拉到相同的刻度 D.将橡皮条和细绳的结点拉到相同的位置
【实验步骤】
(3)用两只弹簧秤分别钩住细绳套, 互成角度 地拉橡皮条,使橡皮条 伸长到某—位置O O点的位置 (如图所示),用铅笔描下 ______ 和两条细绳套的方向 , 并记录弹簧的读数, 在使用弹簧秤的时候, 要使弹簧秤与木板平面 平行 。
【当堂检测】
3.在做“探究合力与分力的关系”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点的以下操作中错误的是 B( ) A.同一次实验过程中,O点的位置允许变动 B.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,然后只需调节实验中另一弹簧秤拉力的大小和 方向,把橡皮条的结点拉到O点 D.实验中把橡皮条的结点拉到 O 点时,两弹簧秤之 间的夹角应取90°不变,以便于计算合力的大小
【当堂检测】
2. 如图所示是甲、乙两位同学在“探究力的平行 四边形定则”的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 甲 等效力,则可以判断 __________( 选填“甲”或 “乙”)同学的实验结果是符合事实的.
结论:
F1
F合
O
·
F2
求两个力合力时,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,这个法则叫做力的平行四 边形定则。
【典型例题】
【例1】某同学做“探究合力与分力的关系”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 验结果画出的图. F (1)图乙中的__________ 是 力F1和F2的合力的理论值; F′ 是力F1和F2的 ________ 合力的实际测量值 B (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
(4)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳套 的方向画直线。按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力F1 和F2的图示.以 F1和F2 为邻边利用刻度尺和三角板作 平行四边形。过 O 点画平行四边形的对角线,即为合力 F 的图示。
(5) 只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到 同样的 位置O ,记下弹簧秤的 读数 和细 绳的 方向 ,用刻度尺从 O 点按同样的标度沿记录的 方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示。 (6) 比较力 F′与用平形四边形定则求出的合力 F 在大 小和方向上是否相同。
请同学们阅读课本62页实验设计实验方案:
讨论:1、根据什么原理来设计实验,怎样保证合力与分力等效? 2、力的大小怎样知道?力的方向怎样确定? 3、实验将用到哪些器材? 4、具体实验方案是什么?
【实验原理】
1、使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效 同一点 果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到_____________ ,力F′就是这两个力F1和F2的合力。 2、作出力F′的图示,再根据平行四边形定则作出力 F和F′的大小和方向 F1和F2的合力F的图示,比较_________________________ 是否相同。
【实验器材】
画图板1块、白纸1张、弹簧测力计2个、 橡皮筋1个、图钉5个、细绳套。
(自带刻度尺三角尺和铅笔 )
【实验步骤】
(1)用图钉把白纸钉在方木板上。 (2)把方木板子放在桌面上, 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。
讨论与交流1: 每次实验都必须保证结点的位置保持
不变,这体现了怎样的物理思想方法?若两次橡皮条
的伸长长度相同,能否验证平行四边形定则?
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
讨论与交流:
1、每次实验都必须保证结点的位置保持不变,这体现了怎样的物理思方 法?若两次橡皮条的伸长长度相同,能否验证平行四边形定则?
2、本实验误差的主要来源是什么?又应该如何减少实验误差?
3、在实验操作中我们应该注意那些事项规范我们的实验操作?
能验证平行四边形定则.
讨论与交流2:
本实验误差的主要来源是什么?又应该如何减少实验误差? 关键词:弹簧测力计、读数、作图、夹角θ
【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.眼睛要正视弹簧测力计的刻度, 3.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. 4.用两只弹簧测力计钩住细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°~120°之间为宜 5.作图比例不恰当造成作图误差.
【学生做实验】 实验操作及记录
操 作 内 容 1. 完成实验装配。 2. 用两只弹簧秤测出分力F1、F2的 值。 3. 作出F1、F2的图示。 4. 画出平行四边形,作出合力F的 图示,确定F的值。 5.用一只弹簧秤测出合力 F′ 的 值,作出F′ 的图示。 实 验 结 果 1. 将以上测得的数值填入横线上: F1= , F 2= ; F= , F′ = ; 写出实验的结论: ___________________________ ___________________________ ___________________________
课堂合作探究
生活中常见到这样的事例:
一桶水可以由一个人提,也 可以由两个人提。 一个力的作用效果与两 个或更多力的作用效果相同。
等 效 替 代 ?
【实验目的】
1、探究合力与分力的关系-力的平行 四边形定则 2、会用弹簧秤和细线测力的大小和方 向
§3.4
探究合力与分力的关系
【学习目标】
1、理解实验原理即分力与合力的等效性, 2、掌握实验的基本操作步骤、基本方法和弹簧秤 读数规则。
ห้องสมุดไป่ตู้
【自主学习】
1、合力和分力 当一个物体受到几个力共同作用时,可以求出这样一个 力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同 ,这个 力就叫做那几个力的 合力,原来的几个力叫做分力 。 2、力的合成 求 几个力的合力 的过程叫做力的合成。 3、共点力 如果一物体受到两个或多个力的作用,这些力共同作用 在 同一点 ,或者虽不作用在同一点,但它们的 延长线 交于 一点,这样的一组力叫共点力。力的合成的平行四边形定则 只适用于 共点力 。