探究共点力合成的规律.ppt

1、探究共点力合成的规律,内江市翔龙中学 隆洪波,演示 1.用如图所示的两个力拉橡皮筋使之伸长至某一位置，并适当调整力的方向，使两力之间夹角为90.,2.换用一根线牵引橡皮筋，使橡皮筋的伸长与两个力作用时相同，此时，共挂了多少钩码？,猜一猜，合力与分力可能遵循什么样的规律？,目标定位：,1探究互成角度的两个共点力合成时所遵循的规律 2培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力,实验原理：,根据等效替代法，将橡皮筋的一端固定，另一端用两个力F1、F2作用于橡皮筋，使其端点伸长至某一点记为O；再用一个力F作用于橡皮筋的同一端，使其端点伸长至同一点O，那么F与F1、F2的 相同；记下F1、F2、F的大小

2、和方向，画出各个力的图示，就可以研究F与F1、F2的关系了.,作用效果,实验器材：,方木板、白纸、图钉若干、细芯铅笔、橡皮筋、细绳套两个、弹簧测力计两个、 、 .,三角板,刻度尺,量角器,实验步骤：,1.在水平放置的图板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在图板上的K点处，橡皮筋的自然长度为KE，如图(a)所示,3.两力拉：让橡皮筋在互成120的两个弹簧测力计的共同作用下，沿KE方向由E点伸长至O点，此时弹簧测力计的示数分别为F1和F2，在同一张纸上作出F1和F2的图示，如图(b)所示,一.仪器的安装,二.操作与记录,2.将两弹簧测力计挂钩互挂，观察两弹簧测力计示数是否相等,4.一力拉：撤去F1

3、和F2，用一个弹簧测力计直接拉着橡皮筋沿KE伸长到O点，此时弹簧测力计的示数为F，如图(c)所示，在同一张纸上作出F的图示,4.改变F1和F2的大小和方向，重复上述实验和作图可以得到同样的结论吗？请写出你的实验结论。,三.重复、验证,你能看出他们之间的关系吗？,F1=10.0 N,F2=6.8 N,F合=12.8 N,O,2N,K,E,实验结论：,用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，它们所夹的对角线线段与用一个力F拉时长度几乎相等，方向几乎重合，则我们可以认为合力F可以用以两分力F1、F2的线段为邻边作出的平行四边形的对角线表示,理论值,实际值,误差分析：,1弹簧测力计使用前没

4、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O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等，都会造成偶然误差,1.操作不忘“三”、“二”、“一” 用两个弹簧测力计拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点O的位置)，用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧测力计示数和细绳方向)及“一注意”(结点O的位置必须在同一位置)等。,注意事项：,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；,(

5、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间的夹角不要太大或太小,3作图,(1)在同一次实验中，选定的单位标度要相同；,(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 如图所示是甲、乙两位同学在“验证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的等效力，则可以判断_(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的,实际值，一支弹簧拉测力计,要与橡皮筋的形变方向相同,理论值要沿对角线,甲,借题发挥：理解实验原理是做好实验的关键，实验器材的选择，实验方案的设计、实验步骤的安排

6、、实验误差分析等都必须依据实验原理来进行,一、对实验原理的理解,例2 在“共点力合成的规律”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 B在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮条拉伸，如图甲所示，记录： _、_、_.,力的效果，即O点位置,钩码个数，即拉力的大小,细线的方向，即拉力的方向,钩码个数,结点O位置,细线的方向,二、实验操作要求,例2 在“共点力合成的规律”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 B在其中一根细线挂上

7、5个质量相等的钩码，使橡皮条拉伸，如图甲所示，记录： _、_、_.,C将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上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_,两个分力,力的效果不变即O点位置不变,钩码个数，即分力的大小,细线方向，即分力的方向,结点O重合,钩码个数和细线的方向,二、实验操作要求,例2 在“共点力合成的规律”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 B在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮条拉伸，如图甲所示，记录： _、_、_.,

8、C将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上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_,结点O重合,(2)（拓展）若通过探究得到“力的平行四边形定则”，那么图乙中 _.,4,3,5,3:4,二、实验操作要求,三、实验数据处理,例3. 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(只需读到0

9、.1 N),4.0,2.5,(2)在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力,每小格代表0.5 N,F合,课堂练习,1在“探究共点力合成的规律”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；先后两次拉伸橡皮筋，第一次用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮筋，第二次用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋 (1)在实验中，下列做法正确的是_ A弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应贴近水平木板且与木板平行 B拉橡皮筋的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些 C用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮筋时，两拉力的夹角越大越好 D用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉

10、橡皮筋时，两拉力的夹角越小越好,使所有的力都在同一平面内,确定分力方向比较准确,要适当，不能太大或太小,AB,1(2)实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是_ A第一次两个弹簧测力计的示数F1和F2之和等于第二次弹簧测力计的示数 B第一次两个弹簧测力计的示数F1和F2之差等于第二次弹簧测力计的示数 C橡皮筋伸长到同一长度 D橡皮筋沿同一方向伸长到相同长度,将橡皮条结点拉到同一位置,D,2. 如图甲所示，在竖直平面内，将小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条长度为GE.用两根弹簧测力计拉动小圆环到O点，小圆环受到作用力F1、F2和橡皮条的拉力F0，如图乙所示 (1)如图乙，此时要记录下拉力F1、F2的大小，并在白纸上记下_，以及O点的位置；,既有大小，又有方向,F1,方向,(2)实验中,不必要的是() A选用轻质小圆环 B弹簧测力计在使用前 应校零 C撤去F1、F2，改用一 个力拉住小圆环，仍 使它处于O点 D用两根弹簧测力计拉 动