学考优化指导物理(人教必修1)实验探究求合力的方法课件

,-,1,-,实验,:,探究求合力的方法,课前篇,自主预习,课堂篇,探究学习,随堂检测,首页,实验,:,探究求合力的方法,实验:探究求合力的方法,学考优化指导物理(人教必修1)实验探究求合力的方法课件,自主阅读,自我检测,一、实验原理,一个力,F,的作用效果与两个共点力,F,1,和,F,2,的共同作用效果都是把橡皮条结点拉伸到某点,则,F,为,F,1,和,F,2,的合力,作出,F,的图示,再根据力的平行四边形定则作出,F,1,和,F,2,的合力,F,的图示,比较,F,与,F,在实验误差允许范围内是否,大小相等、方向相同,即得到互成角度的两个力合成是否遵循平行四边形定则。,二、实验器材,方木板、白纸、图钉若干、细芯铅笔、橡皮条一段、细绳套两个、弹簧测力计两个、,三角板,、,刻度尺,。,自主阅读自我检测一、实验原理,自主阅读,自我检测,三、实验步骤,1,.,在方木板上用图钉固定一张白纸,如图甲所示,用图钉把橡皮条的一端固定在木板上,A,点,在橡皮条的另一端拴上两个细绳套。,2,.,用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条将结点拉到某位置,O,用铅笔描下,O,点的位置、细绳的,方向,并记录两弹簧测力计的读数。,3,.,如图乙所示,按适当的比例作出两个弹簧测力计的拉力,F,1,和,F,2,的图示,利用刻度尺和三角板,以,F,1,、,F,2,为邻边画出,平行四边形,并画出对角线,F,。,自主阅读自我检测三、实验步骤2.用两个弹簧测力计分别钩住两个,自主阅读,自我检测,4,.,用一个弹簧测力计把橡皮条拉到,同一位置,O,记下弹簧测力计的读数和细绳的,方向,并用同样的比例作出这个力,F,的图示。,5,.,比较,F,与,F,的大小和方向,看它们在实验误差允许范围内是否相同,从而验证平行四边形定则。,自主阅读自我检测4.用一个弹簧测力计把橡皮条拉到同一位置O,自主阅读,自我检测,1,.,正误辨析,(1),实验中合力与分力的作用效果相同,此实验中力的作用效果是指橡皮条伸长的长度相同。,(,),解析,此处力的作用效果是指把橡皮条末端拉到同一位置,不仅伸长的长度相同,拉的方向也相同。,答案,(2),记录细绳的方向时,在细绳下白纸上点两个点即可。,(,),解析,细绳下白纸上点两个相距较远的点,再用尺子连成线就是细绳的方向。,答案,(3),每次实验时,只要记录弹簧测力计的示数就可以了。,(,),解析,每次实验时,要记录弹簧测力计的示数和细线的方向。,答案,自主阅读自我检测1.正误辨析,自主阅读,自我检测,(4),用两弹簧测力计拉橡皮条时,两弹簧测力计间的夹角应取,90,。,(,),解析,两弹簧测力计间的夹角可以任意选取,只要不太大也不太小就可以。,答案,自主阅读自我检测(4)用两弹簧测力计拉橡皮条时,两弹簧测力计,自主阅读,自我检测,2,.,某同学做,“,验证力的平行四边形定则,”,实验时,主要步骤是,:,A.,在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上,B.,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的,A,点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套,C.,用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置,O,。记录下,O,点的位置,读出两个弹簧测力计的示数,D.,按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力,F,1,和,F,2,的图示,并用平行四边形定则求出合力,F,E.,只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳套的方向,按同一标度作出这个力,F,的图示,F.,比较,F,和,F,的大小和方向,看它们是否相同,得出结论,自主阅读自我检测2.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,自主阅读,自我检测,上述步骤中,:(1),有重要遗漏的步骤的序号是,和,;(,2),遗漏的内容分别是,和,。,解析,据验证力的平行四边形定则的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是,C,、,E,。在,C,中未记下两条细绳的方向,;E,中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置,O,。,答案,(1)C,E,(2),记下两条绳的方向,把橡皮条的结点拉到同一位置,O,自主阅读自我检测上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是,探究一,探究二,作图与分析,情景导引,实验时由作图法得到的合力,F,和单个弹簧测力计测量的实际合力,F,忘记标注而造成错乱,你如何加以区分,?,要点提示,由弹簧测力计测量合力时必须使橡皮筋伸直,所以与,AO,共线的合力表示由单个测力计测量得到的实际合力,F,不共线的合力表示由作图法得到的合力,F,。,探究一探究二作图与分析,探究一,探究二,知识归纳,实验数据分析的方法,(1),理论值,:,在白纸上按比例从,O,点开始作出两个弹簧测力计同时拉时弹簧测力计的拉力,F,1,和,F,2,的图示,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力,F,。,(2),实际值,:,按同样的比例用刻度尺从,O,点起作出一个弹簧测力计拉橡皮条时拉力,F,的图示。,(3),相比较,:,比较,F,与,F,在实验误差允许的范围内是否相等。,注意,:,在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些。,探究一探究二知识归纳,探究一,探究二,典例剖析,【例,1,】,某同学用如图甲所示的装置做,“,探究求合力的方法,”,实验。将一木板竖直平行放在铁架台和轻弹簧所在平面后面。其部分实验操作如下,请完成下列相关内容,:,探究一探究二典例剖析,探究一,探究二,(1),如图甲,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置,O,;,(2),如图乙所示,卸下钩码,然后将两细绳套系在弹簧下端,用两弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置,O,记录细绳套,AO,、,BO,的,及两弹簧测力计相应的读数。其中,B,弹簧测力计的读数为,N;,(3),该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力,F,A,、,F,B,的大小和方向如图丙所示,请在图丙中作出,F,A,、,F,B,的合力,F,;,(4),已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力,F,如图丙所示,观察比较,F,和,F,得出结论,。,探究一探究二(1)如图甲,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端,探究一,探究二,答案,(2),方向,11,.,40,(3),如图所,示,(4),在误差允许的范围内,F=F,探究一探究二答案 (2)方向11.40(3)如图所示,探究一,探究二,实验误差与注意事项,情景导引,本实验中对两只弹簧测力计有何要求,?,使用时应注意哪些问题,?,要点提示,(1),本实验中的两只弹簧测力计的选取方法,:,将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉过程中,读数相同,则可选,;,若读数不同,应另换或调校,直至相同为止。,(2),使用弹簧测力计测力时,读数应尽量大些,但不能超出它的测量范围。,(3),被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧及挂钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦。,(4),读数时应正对、平视刻度。,探究一探究二实验误差与注意事项,探究一,探究二,知识归纳,1,.,误差分析,(1),读数误差。,弹簧测力计示数在允许的情况下,尽量大一些,读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录。,(2),作图误差。,结点,O,的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确,造成作图误差。,两个分力的起始夹角,太大,如大于,120,再重复做两次实验,为保证结点,O,位置不变,(,即保证合力不变,),则,变化范围不大,因而弹簧测力计示数变化不显著,读数误差较大,导致作图产生较大误差。,作图比例不恰当、不准确等造成作图误差。,探究一探究二知识归纳,探究一,探究二,2,.,规范操作,(1),位置不变,:,在同一次实验中,将橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。,(2),角度合适,:,两个弹簧测力计所拉细绳套的夹角不宜太小,也不宜太大,以,60,100,为宜。,(3),在不超出弹簧测力计量程及橡皮条弹性限度的前提下,测力计示数、橡皮条被拉伸的长度应尽量大一些。,(4),细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。不要直接沿细绳套方向画直线,应在细绳套两端各画个投影点,去掉细绳套后,连直线确定力的方向。,探究一探究二2.规范操作,探究一,探究二,典例剖析,【例,2,】,在探究求合力的方法的实验中某同学的实验情况如图所示,其中,A,为固定橡皮条的图钉,O,为橡皮条与细绳的结点,OB,和,OC,为细绳。,(1),本实验采用的科学方法是,(,),A.,理想实验法,B,.,等效替代法,C.,控制变量法,D,.,建立物理模型法,(2)(,多选,),本实验中,采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差,(,),A.,两个分力,F,1,、,F,2,间的夹角越大越好,B.,拉橡皮条的细绳要稍长一些,C.,实验中,弹簧测力计必须与木板平行,D.,读数时视线要正对弹簧测力计刻度,探究一探究二典例剖析,探究一,探究二,解析,(1),本实验是采用等效替代的方法,当两个力作用使橡皮条结点,O,伸长到某一点,另一个力作用也使橡皮条结点,O,伸长到同一点时,这个力就是前两个力的合力,选,B,。,(2),本实验中两弹簧测力计所拉绳间的夹角一般在,60,到,120,之间较合适,A,错误,;,为了减小误差,便于确定两拉力的方向,拉橡皮条的细绳要稍长一些,且必须使橡皮条、细绳、弹簧测力计都与木板平行,细绳要与弹簧测力计轴线在同一直线上,读数时视线要正对弹簧测力计刻度,B,、,C,、,D,均正确。,答案,(1)B,(2)BCD,探究一探究二解析 (1)本实验是采用等效替代的方法,当两个,1,2,3,4,5,1,.,(,多选,),在做完探究求合力的方法实验后,某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,你认为他的体会正确的是,(,),A.,用两只弹簧测力计拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角为,90,以便算出合力的大小,B.,用两只弹簧测力计拉橡皮条时合力的图示,F,与用一只弹簧测力计拉橡皮条时力的图示,F,不完全重合,在误差允许范围内,可以说明,“,力的平行四边形定则,”,成立,C.,若,F,1,、,F,2,方向不变,而大小各增加,1 N,则合力的方向也不变,大小也增加,1 N,D.,在用弹簧测力计拉橡皮条时,应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行,123451.(多选)在做完探究求合力的方法实验后,某同学将,1,2,3,4,5,解析,用两只弹簧测力计拉橡皮条时,两细绳套的夹角约在,60,120,范围,实验中不需要计算出合力的大小,没必要非得把细绳套间夹角设定为,90,A,错。实验中,F,与,F,的图示不一定完全重合,只要两者长度差不多,夹角很小,就可以近似认为验证了,“,力的平行四边形定则,”,B,对。,F,1,、,F,2,夹角不确定,它们的大小与合力,F,的大小关系不确定,不能通过,F,1,、,F,2,大小的变化确定,F,大小的变化,C,错。实验时必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行,D,对。,答案,BD,12345解析 用两只弹簧测力计拉橡皮条时,两细绳套的夹角,1,2,3,4,5,2,.,(,多选,),在探究求合力的方法实验中,先将橡皮条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。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。,实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列说法正确的是,(,),A.,将橡皮条拉伸相同长度即可,B.,将橡皮条沿相同方向拉到相同长度,C.,将弹簧测力计都拉伸到相同刻度,D.,将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,解析,实验中两次拉伸橡皮条时,应要求两次的作用效果必须完全相同,即橡皮条被拉伸的方向、长度完全相同,所以答案选,B,、,D,。,答案,BD,123452.(多选)在探究求合力的方法实验中,先将橡皮条的,1,2,3,4,5,3,.,(,多选,),在探究求合力的方法的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中,A,为固定橡皮条的图钉,O,为橡皮条与细绳的结点,OB,和,OC,