【推薦】實(shí)驗(yàn)探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律

1、實(shí)驗(yàn)探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律探究共點(diǎn)力的合成的規(guī)律（一）實(shí)驗(yàn)h的探究共點(diǎn)力的合成（二）實(shí)驗(yàn)原理結(jié)點(diǎn)受三個(gè)共點(diǎn)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(gè) 拉力"使結(jié)點(diǎn)仍到0點(diǎn)，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(yàn)證互成角度的兩個(gè)力的合成的平行四邊 形定則.（三）實(shí)驗(yàn)器材方木板、白紙、彈簧秤（兩只）、橡皮條、細(xì)繩套（兩個(gè)）、三角板、刻度尺、圖釘若干、細(xì) 芯鉛筆.（四）實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩

2、套%1 用兩只彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，將結(jié)點(diǎn)拉到某一位置0,如圖標(biāo) 記，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)，用鉛筆描下0點(diǎn)的位置及此時(shí)兩個(gè)細(xì)繩套的方向.%1 用鉛筆利刻度尺從結(jié)點(diǎn)0沿兩條細(xì)繩方向畫直線，按選定的標(biāo)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(diǎn)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(xì)繩套，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置0,記下彈簧秤的讀數(shù) f'和細(xì)繩的方向，用刻度尺從0點(diǎn)按選定的標(biāo)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(gè)力f1與 f2的大小和夾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次.五，注意事項(xiàng)1. 實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧秤必須保持與木板平行，且拉力應(yīng)沿軸線方向，以減小實(shí)驗(yàn)誤差測量前 應(yīng)首先檢查彈簧秤的零點(diǎn)是否準(zhǔn)確，注意使用中不要超過其彈性限度，彈簧秤的讀數(shù)應(yīng)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(yīng)使拉力盡量 大一些，以減小誤差.3. 畫力的圖示時(shí)，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖畫得大一些，但也不要太大而畫出紙外，要嚴(yán) 格按力的圖示要求和幾何作圖法作圖.4. 在同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長的結(jié)點(diǎn)0位置一定

4、要相同.5. 市作圖法得到的f和實(shí)驗(yàn)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(rèn)為是 f和f'符合即可.典例剖析例1在做“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)：(1) 除已有的器材(方木板、白紙、彈簧秤、細(xì)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(zhǔn)確讀出彈簧秤的示數(shù)1).每次記準(zhǔn)細(xì)繩的方向(3) 為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么？解析：(1)橡皮條、三角板(2) 兩個(gè)分力產(chǎn)生的效果使橡皮條的結(jié)點(diǎn)到某一位置，此時(shí)橡皮條中的彈力與兩個(gè)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(yīng)注意：選用彈性小的細(xì)繩；橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤的軸應(yīng)在同一平面上，且與 板面平行貼近等.二、疑難點(diǎn)撥例2在“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)屮，橡皮條一端周定在木板上，用兩個(gè)彈簧秤把橡 皮條的另一端拉到某一位置0點(diǎn).以下操作中錯(cuò)誤的是（）a. 同一次實(shí)驗(yàn)過程中，0點(diǎn)的位置允許變動(dòng)b. 在實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對彈費(fèi)秤的刻線c. 實(shí)驗(yàn)屮，先將其屮一個(gè)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(jié)點(diǎn)拉到0點(diǎn)d. 實(shí)驗(yàn)屮，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到0點(diǎn)時(shí)，兩秤z間的夾角應(yīng)取90&#

6、176;不變，以便于計(jì)算合力 的大小解析：a項(xiàng)0點(diǎn)位置不允許變動(dòng)，這樣才可以使兩次效果相同；c項(xiàng)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(xiàng)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(xué)在做“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其屮哪一 個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)?在比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的一個(gè)結(jié)果中，若v是準(zhǔn)確的，則誤 差較大的原因可能是哪些解析：按木實(shí)驗(yàn)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(shí)的力.橡皮條在這個(gè)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(shí)，比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)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(shí)方向偏左；f2的大小比真實(shí)值偏小且方 向比真實(shí)方向偏左；作圖時(shí)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(gè)彈簧秤拉時(shí)測出的力n為實(shí)驗(yàn)值.本實(shí)驗(yàn)就是要用現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn) 結(jié)杲和已有實(shí)驗(yàn)結(jié)杲進(jìn)行比較，檢查已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確，達(dá)到驗(yàn)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(jìn)本節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的（）a. 橡皮條彈性要好，拉到0點(diǎn)時(shí)拉力適當(dāng)大些b. 兩個(gè)分力f1和f2間的夾角要盡量大些c. 拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧測力計(jì)平行貼近木板面

8、i).拉橡皮條的繩要細(xì)，而且要稍長一些2. 在“探究共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)注意()a. 描點(diǎn)、作圖時(shí)的鉛筆應(yīng)尖一些，圖的比例適當(dāng)大一些b. 拉橡皮條的細(xì)繩適當(dāng)長一些c. 在用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉時(shí)，兩細(xì)繩間的夾角盡量大些d. 在用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉時(shí)，兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)適當(dāng)大些3. 在“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)屮，橡皮條的一端固定在a點(diǎn)，另一端被兩個(gè)彈簧秤 拉到0點(diǎn),如圖甲所示兩彈簧秤讀數(shù)分別為f1和f2,細(xì)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(diǎn)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(xué)在做“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置 0點(diǎn)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(shí)驗(yàn)誤差情況下f1和f2的合力圖示，并用f表示此力.(2) 有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，卞列敘述止確的是a. 兩彈贊秤的拉力可以同時(shí)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(shí)，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)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(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較符 合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？（力f'是用一只彈簧秤拉時(shí)的圖示）答：（4）在以上比較符合實(shí)驗(yàn)爭實(shí)的一位同學(xué)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(diǎn)力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)屮某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，0b和0c為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)際測量值.（2）在實(shí)驗(yàn)屮，如果將細(xì)繩也換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)牛變化？答：（選填“變”或“不變”）6. 如圖所示，在探

11、究共點(diǎn)力的合成規(guī)律實(shí)驗(yàn)中橡皮筋一端固定于p點(diǎn)，另-端連接兩個(gè)彈 簧秤，使這端拉至0點(diǎn)，現(xiàn)使f2大小不變地沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過某一角度，相應(yīng)地使f1的大小 及圖中b角發(fā)生變化.則相應(yīng)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(xí) 第6課時(shí)實(shí)驗(yàn)二探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律1. 下面列出的措施屮，哪些是有利于改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的（）a. 橡皮條彈性要好，拉到0點(diǎn)時(shí)拉力能適當(dāng)大些b. 兩個(gè)分力f1和f2間的夾角要盡量大些c. 拉橡皮條時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤平行貼近木板而d. 拉橡皮條的繩要細(xì)，而r要稍長一些2. 探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn)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(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)都與某點(diǎn)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(xì)繩套、橡皮條、測力計(jì)等做“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，為了使 驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行，且盡量減小誤差，你認(rèn)為下列說法或做法能夠達(dá)到上述目的的是（）a. 使用測力計(jì)前應(yīng)將測力計(jì)水平放置，然后檢查并矯正零點(diǎn)b. 用測力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線，且與水平木板平行c. 兩細(xì)繩套必須等長d. 用測力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，拉力應(yīng)適當(dāng)大些，但不能超過測力計(jì)的量程e. 同一次實(shí)驗(yàn)兩次拉細(xì)綢套須使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置4.

13、在“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)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(xì)繩，細(xì)繩的另-端都有繩套（如圖1 6-5）.實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧秤分別勾 住細(xì)繩套，并互成角度地拉橡皮條.某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下兒項(xiàng)：圖 1 一 65a. 兩根細(xì)繩必須等長b. 橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上c. 在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行其屮止確的是.(填入相應(yīng)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(zhǔn)確讀出彈簧秤的示數(shù)d.每次記準(zhǔn)細(xì)繩的方向(2)為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意,6

14、. 在探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律實(shí)驗(yàn)中得到如f數(shù)據(jù)，請選擇合適的標(biāo)度在圖166方框 中作圖完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理.圖1一667. 如圖16 7屮為“探究共點(diǎn)力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)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(jié)點(diǎn)0的位置不能變化b. 彈簧測力計(jì)拉細(xì)線時(shí)，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(jì)的量程d. 為減小測量誤差，fl、f2方向間夾角應(yīng)為90°彈簧測力計(jì)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(xué)在家中嘗試探究共點(diǎn)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(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如 下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子a、b上，另一端與第三條橡皮筋 連接，結(jié)點(diǎn)為0,將第三條橡皮筋的另一端通過細(xì)繩掛一重物.(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是 .測量細(xì)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(jié)點(diǎn)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(yàn)證，可采用的方法是.答案隨堂訓(xùn)練1. 解析：拉力“適當(dāng)”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(xì)稍長便于確定力的方向性.答案:acd2.

16、 解析：作圖時(shí)比例大些，使彈簧測力計(jì)的示數(shù)大些，可以減小相對誤差.拉橡皮條的細(xì) 繩長些，可使記錄繩方向的點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)0的距離大些，減小連線時(shí)的誤差因此a、b、d選 項(xiàng)所述都能起到減小相對誤差的作用.在實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)分力fl、f2的夾角0越大，用平 行四邊形作圖時(shí)得岀的合力f的誤差也越大，所以在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)事實(shí)(4) 1、f1的方向比真實(shí)方向偏左.2、f2的大小比真實(shí)値偏小且方向比真實(shí)方向偏 左.3、作圖時(shí)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(yīng)該是f,因?yàn)樗鼈兊?/p>

17、合力從效果上講就是使結(jié) 點(diǎn)到達(dá)0點(diǎn)位置，而用一個(gè)彈簧秤拉的效果也是使結(jié)點(diǎn)到達(dá)0點(diǎn)位置，所以f1和f2的合 力方向從理論上應(yīng)該與a0在同一直線上.但在實(shí)驗(yàn)時(shí)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(xì)繩換成橡皮筋，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)發(fā)牛變化，在實(shí)驗(yàn)時(shí)只要每次把結(jié)點(diǎn)拉到0點(diǎn) 位置，效果是一樣的答案：(1)f"(2)不變.解析：0點(diǎn)位置不變說明f1,f2合力不變，以0點(diǎn)為圓心，以f2為半徑做圓：矢量三角 形關(guān)系，由圖可看出3角先增大后減小而f1 直增大.當(dāng)f1與f2垂直時(shí)p角最大.答案：ad第6課時(shí)實(shí)驗(yàn)二驗(yàn)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩個(gè)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(cuò)；少兩繩長短無關(guān)，a錯(cuò)；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(xì)繩 橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤的軸線應(yīng)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(jié)點(diǎn)0的位置不能變化，如果變化，即 受力變化，所以a選項(xiàng)正確；山于彈簧測力計(jì)是通過定滑輪拉結(jié)點(diǎn)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(jì)拉線的方向不一定要沿豎直方向，b選項(xiàng)錯(cuò) 誤；彈簧測力計(jì)的使用，不能超過其量程，c選項(xiàng)正確；兩個(gè)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(xiàng)錯(cuò)謀.(2)由圖可讀出