【推薦】實驗探究共點力合成的規(guī)律

1、實驗探究共點力合成的規(guī)律探究共點力的合成的規(guī)律（一）實驗h的探究共點力的合成（二）實驗原理結點受三個共點力作用處于平衡狀態(tài)，則f1a/f2z合力必與橡皮條拉力平衡，改用一個 拉力"使結點仍到0點，則"必與f1和f2的合力等效,以f1和f2為鄰邊作平行四 邊形求出合力f,比較"與f的大小和方向，驗證互成角度的兩個力的合成的平行四邊 形定則.（三）實驗器材方木板、白紙、彈簧秤（兩只）、橡皮條、細繩套（兩個）、三角板、刻度尺、圖釘若干、細 芯鉛筆.（四）實驗步驟%1 用圖釘把白紙釘在放于水平桌面的方木板上.%1 用圖釘把橡皮條的一端固定在a點，橡皮條的另一端拴上兩個細繩

2、套%1 用兩只彈簧秤分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，將結點拉到某一位置0,如圖標 記，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)，用鉛筆描下0點的位置及此時兩個細繩套的方向.%1 用鉛筆利刻度尺從結點0沿兩條細繩方向畫直線，按選定的標度作出這兩只彈簧秤的讀 數(shù)f1和f2的圖示，并以f1和f2為鄰邊用刻度尺和三角板作平行四邊形，過0點畫平行 四邊形的對角線，此對角線即為合力f的圖示.%1 只用一只彈簧秤鉤住細繩套，把橡皮條的結點拉到同樣的位置0,記下彈簧秤的讀數(shù) f'和細繩的方向，用刻度尺從0點按選定的標度沿記錄的方向作出這只彈簧秤的拉力" 的圖示.%1 比較一下，力v與用平行四邊形定則求出的合力

3、f的大小和方向.改變兩個力f1與 f2的大小和夾角，重復實驗兩次.五，注意事項1. 實驗時，彈簧秤必須保持與木板平行，且拉力應沿軸線方向，以減小實驗誤差測量前 應首先檢查彈簧秤的零點是否準確，注意使用中不要超過其彈性限度，彈簧秤的讀數(shù)應估讀 到其最小刻度的下一位彈簧秤的指針，拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位卡發(fā)生縻 擦.2. 在滿足合力不超過彈簧秤量程及橡皮條形變不超過其彈性限度的條件下,應使拉力盡量 大一些，以減小誤差.3. 畫力的圖示時，應選定恰當?shù)臉硕?，盡量使圖畫得大一些，但也不要太大而畫出紙外，要嚴 格按力的圖示要求和幾何作圖法作圖.4. 在同一次實驗中，橡皮條拉長的結點0位置一定

4、要相同.5. 市作圖法得到的f和實驗測量得到的f，不可能完全符合，但在誤差允許范圍內(nèi)可認為是 f和f'符合即可.典例剖析例1在做“探究共點力的合成規(guī)律”實驗時：(1) 除已有的器材(方木板、白紙、彈簧秤、細繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆)外，還必須有和.(2) 耍使每次合力與分力產(chǎn)牛相同的效果，必須()a. 每次將橡皮條拉到同樣的位置b. 每次把橡皮條拉直c. 每次準確讀出彈簧秤的示數(shù)1).每次記準細繩的方向(3) 為了提高實驗的準確性，減小誤差，實驗中應注意什么？解析：(1)橡皮條、三角板(2) 兩個分力產(chǎn)生的效果使橡皮條的結點到某一位置，此時橡皮條中的彈力與兩個分力的 合力相平衡.要想每

5、次合力與分力的效果都相同，則每次將橡皮條拉到同樣的位置.故選a.(3) 應注意：選用彈性小的細繩；橡皮條、細繩和彈簧秤的軸應在同一平面上，且與 板面平行貼近等.二、疑難點撥例2在“探究共點力的合成規(guī)律”實驗屮，橡皮條一端周定在木板上，用兩個彈簧秤把橡 皮條的另一端拉到某一位置0點.以下操作中錯誤的是（）a. 同一次實驗過程中，0點的位置允許變動b. 在實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈費秤的刻線c. 實驗屮，先將其屮一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力 的大小和方向，把橡皮條結點拉到0點d. 實驗屮，把橡皮條的結點拉到0點時，兩秤z間的夾角應取90&#

6、176;不變，以便于計算合力 的大小解析：a項0點位置不允許變動，這樣才可以使兩次效果相同；c項中不允許將秤的拉力 大小拉到最大量程，這樣不便于調(diào)節(jié)；d項中兩秤之間的夾角是任意的，使平行四邊形定則具有 一般性.答案：acd典例剖析例3如圖所示是兩位同學在做“探究共點力的合成規(guī)律”的實驗時得到的結果，其屮哪一 個實驗結果比較符合實驗事實?在比較符合實驗事實的一個結果中，若v是準確的，則誤 差較大的原因可能是哪些解析：按木實驗的要求，f為f1和f2通過平行四邊形定則所得合力；f'為f1和f2的等 效力，即用一只彈簧秤拉時的力.橡皮條在這個力的作用下，英力的方向與橡皮條的伸長 方向在一條直線

7、上，顯然圖（b）不符合事實，比較符合實驗事實的是圖（a）.圖）中f與 f'誤差較人的原因可能是：f1的方向比真實方向偏左；f2的大小比真實值偏小且方 向比真實方向偏左；作圖時兩虛線不與f1線和f2線平行.f是按平行四邊形定則作出 的合力是理論值，用一個彈簧秤拉時測出的力n為實驗值.本實驗就是要用現(xiàn)在的實驗 結杲和已有實驗結杲進行比較，檢查已有的實驗結論是否正確，達到驗證的目的.三、課堂作業(yè)1. 下面列岀的措施中，哪些是有利于改進本節(jié)實驗結果的（）a. 橡皮條彈性要好，拉到0點時拉力適當大些b. 兩個分力f1和f2間的夾角要盡量大些c. 拉橡皮條時，橡皮條、細繩和彈簧測力計平行貼近木板面

8、i).拉橡皮條的繩要細，而且要稍長一些2. 在“探究共點力的合成”的實驗中，為了減小實驗誤差，應注意()a. 描點、作圖時的鉛筆應尖一些，圖的比例適當大一些b. 拉橡皮條的細繩適當長一些c. 在用兩個彈簧測力計拉時，兩細繩間的夾角盡量大些d. 在用兩個彈簧測力計拉時，兩個彈簧測力計的示數(shù)適當大些3. 在“探究共點力的合成規(guī)律”實驗屮，橡皮條的一端固定在a點，另一端被兩個彈簧秤 拉到0點,如圖甲所示兩彈簧秤讀數(shù)分別為f1和f2,細繩方向分別與0a直線延長線的 夾角為a 1和a 2,如圖乙所示.以下說法中正確的是()a. 0點位置不變，合力不變b. 用平行四邊形定則求得的合力f 定沿0a直線方向c

9、. 若不改變0和ql, f1增大，f2必減小d. 合力必大于f1或f24. 李明同學在做“探究共點力的合成規(guī)律”實驗時，利用坐標紙記下了橡皮筋的結點位置 0點以及兩只彈贊:秤拉力的大小，如圖(a)所示，(1) 試在圖(a)屮作出無實驗誤差情況下f1和f2的合力圖示，并用f表示此力.(2) 有關此實驗，卞列敘述止確的是a. 兩彈贊秤的拉力可以同時比橡皮筋的拉力人b. 橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧秤的拉力是分力c. 兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結點拉到同一位置0.這樣做的0的是保證兩次彈簧秤拉力 的效果相同d. 若只增大某一只彈簧秤的拉力大小而要保證橡皮筋結點位置不變，只需調(diào)整一只彈簧秤 拉力的大小即

10、可（3）圖（b）所示是李明和張華兩位同學在做以上實驗時得到的結果，其中哪一個實驗比較符 合實驗事實？（力f'是用一只彈簧秤拉時的圖示）答：（4）在以上比較符合實驗爭實的一位同學中，造成誤差的主要原因是：（至少寫出兩種情 況）5. 在“探究共點力的合成規(guī)律”的實驗屮某同學的實驗悄況如圖甲所示，其中a為固定橡 皮筋的圖釘，0為橡皮筋與細繩的結點，0b和0c為細繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫 出的圖（1）圖乙中的是力f1和f2的合力的理論值；是力f1和f2的合力的實際測量值.（2）在實驗屮，如果將細繩也換成橡皮筋，那么實驗結果是否會發(fā)牛變化？答：（選填“變”或“不變”）6. 如圖所示，在探

11、究共點力的合成規(guī)律實驗中橡皮筋一端固定于p點，另-端連接兩個彈 簧秤，使這端拉至0點，現(xiàn)使f2大小不變地沿順時針轉(zhuǎn)過某一角度，相應地使f1的大小 及圖中b角發(fā)生變化.則相應的變化可能是（）a. f1 一定增大b. f1也可能減小c. f1若增大，b角一定減小d. f1若增人，b角可能增大課后練習 第6課時實驗二探究共點力的合成規(guī)律1. 下面列出的措施屮，哪些是有利于改進本實驗結果的（）a. 橡皮條彈性要好，拉到0點時拉力能適當大些b. 兩個分力f1和f2間的夾角要盡量大些c. 拉橡皮條時，橡皮條、細繩和彈簧秤平行貼近木板而d. 拉橡皮條的繩要細，而r要稍長一些2. 探究共點力的合成規(guī)律的實驗原

12、理是等效原理，其等效性是指（）a. 使兩分力與合力滿足平行四邊形定則b. 使兩次橡皮筋細繩套的結點都與某點0璽合c. 使兩次橡皮筋伸長的長度相等d. 使彈簧秤在兩種悄況下發(fā)牛相同的形變3. 用平木板、細繩套、橡皮條、測力計等做“探究共點力的合成規(guī)律”的實驗，為了使 驗能夠順利進行，且盡量減小誤差，你認為下列說法或做法能夠達到上述目的的是（）a. 使用測力計前應將測力計水平放置，然后檢查并矯正零點b. 用測力計拉細繩套時，拉力應沿彈簧的軸線，且與水平木板平行c. 兩細繩套必須等長d. 用測力計拉細繩套時，拉力應適當大些，但不能超過測力計的量程e. 同一次實驗兩次拉細綢套須使結點到達同一位置4.

13、在“探究共點力的合成規(guī)律”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一 端系上兩根細繩，細繩的另-端都有繩套（如圖1 6-5）.實驗中需用兩個彈簧秤分別勾 住細繩套，并互成角度地拉橡皮條.某同學認為在此過程中必須注意以下兒項：圖 1 一 65a. 兩根細繩必須等長b. 橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上c. 在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行其屮止確的是.(填入相應的字母)5. (1)要使每次合力與分力產(chǎn)生相同的效果，必須a. 每次將橡皮條拉到同樣的位置b.每次把橡皮條拉直c. 每次準確讀出彈簧秤的示數(shù)d.每次記準細繩的方向(2)為了提高實驗的準確性，減小誤差，實驗中應注意,6

14、. 在探究共點力的合成規(guī)律實驗中得到如f數(shù)據(jù)，請選擇合適的標度在圖166方框 中作圖完成實驗數(shù)據(jù)的處理.圖1一667. 如圖16 7屮為“探究共點力的合成規(guī)律”的實驗裝置.(1)下列說法中正確的是a. 在測量同一組數(shù)據(jù)fl、f2和合力f的過程中，橡皮條結點0的位置不能變化b. 彈簧測力計拉細線時，拉力方向必須豎直向下c. fl、f2和合力f的大小都不能超過彈簧測丿j計的量程d. 為減小測量誤差，fl、f2方向間夾角應為90°彈簧測力計的指針如圖167乙所示，由圖可知拉力的大小為n.8. (2009 - iii東，23)某同學在家中嘗試探究共點丿j的合成規(guī)律，他找到三條相同的橡皮 筋(

15、遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設計了如 下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子a、b上，另一端與第三條橡皮筋 連接，結點為0,將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物.(1)為完成該實驗，下述操作中必需的是 .測量細繩的長度b.測量橡皮筋的原長c.測量懸掛重物后橡皮筋的長度d.記錄懸掛重物后結點0的位置(2)釘子位置周定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是.答案隨堂訓練1. 解析：拉力“適當”大些能減少誤差；而夾角“盡量”大些，則使作圖誤差變大；橡皮 條等“貼近”木板，目的是使拉線水平；繩細稍長便于確定力的方向性.答案:acd2.

16、 解析：作圖時比例大些，使彈簧測力計的示數(shù)大些，可以減小相對誤差.拉橡皮條的細 繩長些，可使記錄繩方向的點與結點0的距離大些，減小連線時的誤差因此a、b、d選 項所述都能起到減小相對誤差的作用.在實驗中，兩個分力fl、f2的夾角0越大，用平 行四邊形作圖時得岀的合力f的誤差也越大，所以在實驗屮不能把角0取得太大.答案： abd3. 答案:a4. 答案：(1)(2) ac (3)張華做的符合實驗事實(4) 1、f1的方向比真實方向偏左.2、f2的大小比真實値偏小且方向比真實方向偏 左.3、作圖時兩條虛線不分別與f1線和f2線平行.5. 解析：(1) f1和f2的合力從理論上講應該是f,因為它們的

17、合力從效果上講就是使結 點到達0點位置，而用一個彈簧秤拉的效果也是使結點到達0點位置，所以f1和f2的合 力方向從理論上應該與a0在同一直線上.但在實驗時f1和f2的大小和方向有誤差，所以 f'是f1和f2的測量值.(2)若將細繩換成橡皮筋，實驗結果不會發(fā)牛變化，在實驗時只要每次把結點拉到0點 位置，效果是一樣的答案：(1)f"(2)不變.解析：0點位置不變說明f1,f2合力不變，以0點為圓心，以f2為半徑做圓：矢量三角 形關系，由圖可看出3角先增大后減小而f1 直增大.當f1與f2垂直時p角最大.答案：ad第6課時實驗二驗證力的平行四邊形定則1.答案：aci)2. 答案：b

18、3. 答案：abde4. 解析：該實驗驗證兩個分力的效果等效于其合力的效果，不必要求兩分力等大，故b 錯；少兩繩長短無關，a錯；但需使兩分力少合力在同一平面內(nèi)，故c正確.答案：c5. 答案：(1)a (2)選用彈性小的細繩 橡皮條、細繩和彈簧秤的軸線應在同一平面上，且 與板面平行貼近等6. 答案：作圖如下7. 解析：(1)在測量同一組數(shù)據(jù)的過程中，橡皮條結點0的位置不能變化，如果變化，即 受力變化，所以a選項正確；山于彈簧測力計是通過定滑輪拉結點0,定滑輪只能改變力 的方向不能改變力的大小，所以彈簧測力計拉線的方向不一定要沿豎直方向，b選項錯 誤；彈簧測力計的使用，不能超過其量程，c選項正確；兩個拉力的方向合適即可，不宜 太大，也不宜太小，但不一定為90° ,所以d選項錯謀.(2)由圖可讀出