《科學(xué)探究：力的合成》力與平衡PPT(第2課時(shí)探究?jī)蓚�(gè)互成角度的力的合成規(guī)律)
第一部分內(nèi)容：明確原理
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1．探究?jī)蓚�(gè)互成角度的共點(diǎn)力與其合力的關(guān)系．
2．學(xué)習(xí)用等效的思想探究矢量合成的方法．
二、實(shí)驗(yàn)器材
木板、橡皮筋、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)、圖釘、白紙、鉛筆、刻度尺、三角板．
三、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)
讓兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1和F2作用于某一物體，并產(chǎn)生明顯的作用效果，然后用一個(gè)力F來(lái)代替F1和F2，產(chǎn)生同樣的作用效果．測(cè)出F1、F2和F，比較它們的大小和方向，找出其中的規(guī)律．
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1．如圖(a)所示，在鋪有白紙的木板上，將橡皮筋一端用圖釘固定于A點(diǎn)，另一端與兩細(xì)線打一個(gè)結(jié)點(diǎn)B.兩細(xì)線分別掛上測(cè)力計(jì)．
2．如圖(b)所示，分別用力拉兩只測(cè)力計(jì)，用鉛筆標(biāo)出結(jié)點(diǎn)B被拉伸到的位置，記為O點(diǎn)．記下此時(shí)兩只測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2，并沿兩細(xì)線標(biāo)記出力的方向．
3．如圖(c)所示，用力拉一只測(cè)力計(jì)，同樣將結(jié)點(diǎn)B拉到O處，記下此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，并沿細(xì)線標(biāo)記出力的方向．
4．用力的圖示畫(huà)出F1、F2及F.
五、數(shù)據(jù)分析
1．以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，并作出對(duì)角線F′.
2．比較F′與合力F的大小和方向，看它們?cè)谡`差范圍內(nèi)是否大小相等，方向相同．
六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
F′和對(duì)角線F在誤差范圍內(nèi)重合，說(shuō)明兩個(gè)力合成時(shí)，用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，則平行四邊形的對(duì)角線所代表的力就是合力．
七、誤差分析
1．未選用標(biāo)準(zhǔn)的彈簧測(cè)力計(jì)，或者實(shí)驗(yàn)中兩彈簧測(cè)力計(jì)未對(duì)拉驗(yàn)證，這樣會(huì)造成系統(tǒng)誤差．
2．橡皮條、細(xì)繩與木板不平行，那么在白紙上記錄的結(jié)點(diǎn)O的位置以及兩細(xì)繩的方向均是實(shí)際結(jié)點(diǎn)和細(xì)繩在白紙上的投影，造成實(shí)驗(yàn)誤差．
3．兩細(xì)繩太短，用先描兩個(gè)點(diǎn)后連線的方法記錄細(xì)繩的方向就會(huì)有較大的偏差，同時(shí)影響合力的方向及大小．
4．經(jīng)驗(yàn)表明，兩個(gè)分力F1和F2間的夾角不能過(guò)大，夾角θ越大，相同情況下合力就會(huì)越小，作平行四邊形求出的合力的誤差越大，F(xiàn)與F′的偏差也越大．
5．作圖不嚴(yán)謹(jǐn)，如平行線不平行，力的圖示、大小、方向不精確等，都會(huì)帶來(lái)偶然誤差．
八、注意事項(xiàng)
1．彈簧測(cè)力計(jì)的使用
(1)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)在使用前應(yīng)校正零點(diǎn)，并檢查量程和最小刻度單位．
(2)使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)應(yīng)使其與板面平行，拉力的方向沿彈簧的軸線方向．
(3)讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度板，同時(shí)要注意估讀到最小刻度的下一位．
2．減小誤差的措施
(1)橡皮條的結(jié)點(diǎn)要小一些，細(xì)繩(套)要長(zhǎng)一些．
(2)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，兩拉力的夾角應(yīng)適當(dāng)大些．
(3)在滿足合力不超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)量程及橡皮條形變不超過(guò)彈性限度的條件下，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差．
(4)在同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)O的位置必須保持不變．
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科學(xué)探究力的合成PPT，第二部分內(nèi)容：典例解讀
實(shí)驗(yàn)原理及操作
(2019•洛陽(yáng)高一檢測(cè))在“探究?jī)蓚�(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示．請(qǐng)將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整：
(1)用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O；
(2)記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2，沿每條細(xì)繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成線；
(3)只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)F3，
_____________________________________________________；
(4)按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3；
(5)根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F；
(6)比較________的一致程度，若有較大差異，對(duì)其原因進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及分析
在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧秤．
(1)為完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來(lái)一根彈簧，先測(cè)量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：
(2)某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤的指針位置如圖甲所示，其讀數(shù)為_(kāi)_______N；同時(shí)利用所得k值獲得彈簧上的彈力值為2.50 N，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合；
(3)由圖得到F合＝________N.
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新
某同學(xué)在家中嘗試探究?jī)蓚�(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，他找到三條相同的橡皮筋(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結(jié)，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過(guò)細(xì)繩掛一重物，如圖所示．
(1)(多選)為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是________．
A．測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度
B．測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)
C．測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度
D．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置
(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_____________________________________．
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