2.2 探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律

2.2學(xué)生實驗

探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律教學(xué)目標(biāo)情境引入實驗探究交流討論拓展延伸1.通過實驗，理解合力、分力、力的合成、力的分解等概念，掌握力的平行四邊形定則

2.探究分力與合力的關(guān)系，加強(qiáng)對等效替代法的理解與運用

3.經(jīng)歷實驗探究過程，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，基于測量進(jìn)行規(guī)律探索，提升歸納總結(jié)能力

4.培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)探索與創(chuàng)新的意識教學(xué)目標(biāo)情境引入——被“綁架”的玩偶現(xiàn)象：兩種情況中玩偶均靜止在空中

實驗1：受到兩個斜向上的拉力

實驗2：受到一個豎直向上的拉力

思考：為什么兩種情況中同一個玩偶均靜止在空中？——受力分析情境1中的兩個力的作用效果等于情境2中一個力的作用效果力的合成如果一個力F單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同，我們就將力F稱為這幾個力的合力，這幾個力稱為力F的分力。求幾個已知力的合力F的過程，稱為力的合成。力的合成

有規(guī)律嗎？探究方案與設(shè)計：

互成角度的兩個力F1、F2與另外一個力F′產(chǎn)生相同的效果，用平行四邊形畫出F1、F2的合力F，判斷F與F′在實驗誤差允許范圍內(nèi)是否相同。

實驗器材：

木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩、彈簧測力計兩個、三角板、刻度尺、鉛筆實驗探究——探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律1.實驗準(zhǔn)備：用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上，用圖釘把橡皮條的一端固定在A點，橡皮條的另一端有兩個細(xì)繩套。2.分力的確定：用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O。用鉛筆記錄結(jié)點O的位置和兩個細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù)。3.實際合力F′的確定：只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)F′和細(xì)繩的方向。

4.改變兩個彈簧測力計拉力的大小和方向，再重復(fù)實驗兩次。實驗探究——探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則利用作圖找到合力F，利用相同的標(biāo)度作出拉力F'的圖示。比較F與F'是否完全重合，總結(jié)兩個互成角度的力的合成規(guī)律。數(shù)據(jù)處理與分析經(jīng)過實驗探究，互成角度的兩個力的合成遵循什么規(guī)律?

（1）為什么兩次都要將橡皮條的結(jié)點拉到同一個位置O？這體現(xiàn)了什么科學(xué)方法？

（2）彈簧測力計的使用需要注意哪些事項？（可以從調(diào)零、讀數(shù)、量程等角度展開分析）

（3）用兩個彈簧測力計勾住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角多大為宜?

（4）分析產(chǎn)生誤差的原因并提出減小實驗誤差的建議。交流討論實驗優(yōu)化？（2022·遼寧·模擬預(yù)測）某同學(xué)用圖甲所示裝置做“探究求合力的方法”實驗。其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩。

（1）要減小實驗誤差，下列措施可行的是（）

A．兩個分力F1、F2的大小要適當(dāng)大些

B．兩個分力F1、F2間的夾角要盡量大些

C．拉橡皮筋的細(xì)繩要細(xì)些且要稍短一些

D．標(biāo)記細(xì)繩方向的點要盡量離結(jié)點近些

拓展延伸——模擬預(yù)測（2）若實驗中彈簧測力計的量程均為5N，某次實驗用兩個彈簧測力計拉橡皮筋時，兩個繩套間的夾角為60°，兩彈簧測力計的示數(shù)恰好均如圖乙所示，彈簧測力計的示數(shù)為________N，你認(rèn)為這次操作____________（填“合適”或“不合適”），原因是______________________________________________。

（3）某次實驗的結(jié)果如圖丙所示，這次實驗F1、F2剛好垂直，若在圖丙所示的實驗結(jié)果中，保持結(jié)點的位置F2的方向不變，將兩個