《实验:探究两个互成角度的力的合成规律》相互作用——力PPT.pptx
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[解析] (1)本实验中“等效替代”的含义是两弹簧测力计共同 作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代,故 D 正确。
(2)题图乙中的 F 是合力的理论值,而 F′是合力的实际值,两 力中,方向一定沿 AO 方向的是 F′。
(3)拉橡皮条的细绳细些且长度适当,以便确定力的方向,选项 A 正确;拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与 木板面平行,选项 B 正确;记录弹簧测力计拉力方向时,标记同一 细绳方向的两点要远些,这样可减小记录方向时产生的误差,选项 C 正确;拉力 F1 和 F2 的夹角不一定为 90°,大小适当即可,选项 D 错误。
考点一 实验原理与ห้องสมุดไป่ตู้作
[典例1] “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如 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,图乙为白纸上根据实验要求画出的图示。
(1)本实验中“等效替代”的含义是________。 A.橡皮条可以用细绳替代 B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的 作用效果 C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的 作用效果 D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的 作用效果替代
4.用铅笔和刻度尺从 O 点沿两个细绳套的方向画直线,按选定 的标度作出这两个弹簧测力计的读数 F1 和 F2 的图示,并以 F1 和 F2 为邻边用刻度尺作平行四边形,过 O 点画平行四边 形的对角线,此对角线即为合力 F 的图示,如图乙所示。
5.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,用刻度尺 从 O 点按同样的标度沿记录的方向作出这个弹簧测力计的拉 力 F′的图示,如图乙所示。
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
实验目的 1.练习用作图法求两个力的合力。 2.验证两个互成角度的力合成的平行四边形定则。
实验原理 1.合力 F′的确定:把一端固定的同一根橡皮条拉伸到某点,
一次只用一个力 F′的作用,另一次用两个共点力 F1 与 F2 的共同作用,则 F′为 F1 和 F2 的合力。 2.合力理论值 F 的确定:作出 F1 和 F2 的图示,根据平行四边 形定则利用作图法求得合力 F。 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。
(3)在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,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 F 和 F′进行比较,验证平行四边形定则。
解析:(1)实验中要作平行四边形,故需要用刻度尺,要通过弹 簧测力计拉伸橡皮条来显示力的效果。 (2)实验中要记录橡皮条拉伸后 O 点的位置、弹簧测力计的读数 及力的方向。 (3)本实验中合力的理论值是通过作平行四边形得出,而合力的 实验值则是通过用一个弹簧测力计拉橡皮条使结点到达同一 O 点而直接测得。 答案:(1)BC (2)①O 点位置 ②细绳所指方向 ③相应弹簧测力 计读数 同一位置 O 点 弹簧测力计读数和细绳方向 (3)F F′
[答案] (1)D (2)F′ (3)ABC
[对点训练] 1.做“探究两个互成角度的力合成的规律”的实验时:
(1)下列器材必需要用的是________(多选)。
(2)在做上述实验时,在水平放置的木板上垫上一张白纸,把 橡皮条的一端固定在板上,另一端拴上两个细绳套,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________________。
考点二 数据处理和误差分析
[典例2] 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验 中,现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一个弹簧测力计。
(2)图乙中的 F 与 F′两力中,方向一定沿 AO 方向的是 ________。
(3)[多选]下列措施中可减小实验误差的是________。 A.拉橡皮条的细绳细些且长度适当 B.拉橡皮条时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且 与木板面平行 C.记录弹簧测力计拉力方向时,标记同一细绳方向的两点 要远些 D.应使拉力 F1 和 F2 的夹角为 90°
实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计两个、橡皮条、细绳套、三角板、 刻度尺、图钉若干。
实验步骤与数据处理 1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 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.用两个弹簧测力计分别勾住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使
橡皮条的结点拉到某一位置 O, 如图甲所示。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。
3.两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。
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
校正零位(无法校正的要记录下零误差)。还需用钩码检查是 否存在示值误差,若存在,应加以校正。 2.被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧不 可与外壳相碰或摩擦。 3.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点一定要拉到同一位置。 4.在具体实验时,两分力间夹角不宜过大,也不宜过小,以 60°~ 120°之间为宜。 5.读数时应正视、平视刻度。 6.使用弹簧测力计测力时,拉力应适当大些,但不能超出它的 测量范围。
6.比较力 F′与用平行四边形定则求出的合力 F 在大小和方向 上是否相同。
7.改变两个力 F1 和 F2 的大小和夹角,再重复实验两次。
误差分析
1.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 簧测力计的外壳和白纸之间有摩擦力存在会引起系统误差。
2.两次测量拉力时,橡皮条的结点不可能做到完全拉到同一点 从而会造成偶然误差。