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第二章第二章 相互作用相互作用实验三实验三 探究求合力的方法探究求合力的方法实验原理图实验原理图基础回放基础回放基本实验要求基本实验要求数据处理数据处理完整视频完整视频实验器材实验器材实验步骤实验步骤基础回放基础回放基础回放基础回放规律方法总结规律方法总结基础回放基础回放【例【例1】某同学做某同学做“探究求合力的方法探究求合力的方法”的实验情况如图的实验情况如图1甲所甲所示，其中示，其中A为固定橡皮条的图钉，为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，为橡皮条与细绳的结点，OB和和OC为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图(1)如果没有操作失误，图乙中的如果没有操作失误，图乙中的F与与F两力中，方向一定沿两力中，方向一定沿AO方向的是方向的是_(2)本实验采用的科学方法是本实验采用的科学方法是_A理想实验法理想实验法 B等效替代法等效替代法C控制变量法控制变量法 D建立物理模型法建立物理模型法考点定位考点定位实实验原验原理和实验操作的考查理和实验操作的考查(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点点的拉力一定沿的拉力一定沿AO方向方向根据平行四边形定则作出的合力，由根据平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，不一定沿于误差的存在，不一定沿AO方向方向F(2)一个力的作用效果与两个力的作用效一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以果相同，它们的作用效果可以等效替代等效替代B考点一对实验原理及实验操作的考查考点一对实验原理及实验操作的考查课堂探究课堂探究某同学做某同学做“探究求合力的方法探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，为橡皮条与细绳的结点，OB和和OC为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图(3)实验时，主要的步骤是：实验时，主要的步骤是：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；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；的另一端系着绳套；C用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置某一位置O，记录下，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；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F1和和F2的图示，并用平的图示，并用平行四边形定则求出合力行四边形定则求出合力F；E只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；的图示；F比较比较F和和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论的大小和方向，看它们是否相同，得出结论上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是_和和_；遗漏的内容分别是遗漏的内容分别是_和和_考点定位考点定位实实验原验原理和实验操作的考查理和实验操作的考查CEC中应加中应加上上“记下两记下两条细条细绳的方向绳的方向”E中应说明中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置把橡皮条的结点拉到同一位置O”课堂探究课堂探究53图图2考点二对实验过程及数据处理的考查考点二对实验过程及数据处理的考查课堂探究课堂探究图图32.103.3课堂探究课堂探究【例【例3】某同学尝试用橡皮筋等器材某同学尝试用橡皮筋等器材探究求合力的方法探究求合力的方法，他找到两条相同的他找到两条相同的橡皮筋橡皮筋(遵循胡克定律遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为O，细绳下挂，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳实验时，先将一条橡皮筋的另一端一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳实验时，先将一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子的细绳固定在墙上的钉子A上，另一条橡皮筋任其下垂，如图上，另一条橡皮筋任其下垂，如图4甲甲所示；再将另一所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳也固定在墙上的钉子条橡皮筋的另一端的细绳也固定在墙上的钉子B上，如图乙所示上，如图乙所示(1)为完成实验，下述操作中必需的是为完成实验，下述操作中必需的是_a两橡皮筋的另一端连接的细绳两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同长度要相同b要测量橡皮筋的原长要测量橡皮筋的原长c要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度d要记录图甲中结点要记录图甲中结点O的位置及过结点的位置及过结点O的竖直方向的竖直方向e要记录图乙中结点要记录图乙中结点O的位置及过结点的位置及过结点O的竖直方向的竖直方向考点定位考点定位创新实验原理创新实验原理和实验操作的和实验操作的考查考查用用橡皮筋的伸长量来表示弹力的大小，所以橡皮筋的伸长量来表示弹力的大小，所以实验中一定要测橡皮筋的长度实验中一定要测橡皮筋的长度,b、c必需必需为了确保力的合成的等效性，悬挂重物后结为了确保力的合成的等效性，悬挂重物后结点点O的位置必须相同的位置必须相同,且是图乙中的，而不能且是图乙中的，而不能是图甲中的，是图甲中的，e是必需的是必需的bce解题方法解题方法抓住实验原抓住实验原理理课堂探究课堂探究图图4【例【例3】某同学尝试用橡皮筋等器材某同学尝试用橡皮筋等器材探究求合力的方法探究求合力的方法，他找到两条相同的他找到两条相同的橡皮筋橡皮筋(遵循胡克定律遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为O，细绳下挂，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳实验时，先将一一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳实验时，先将一条橡皮筋的另一端条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子的细绳固定在墙上的钉子A上，另一条橡皮筋任其下垂，如图上，另一条橡皮筋任其下垂，如图4甲所示；再将另一甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳也固定在墙上的钉子条橡皮筋的另一端的细绳也固定在墙上的钉子B上，如图乙所示上，如图乙所示(2)对该实验对该实验“两条相同的橡皮筋两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的为的要求的理解正确的为_a橡皮筋的材料和原长相同即可橡皮筋的材料和原长相同即可b橡皮筋的材料和粗细相同即可橡皮筋的材料和粗细相同即可c橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同创新创新实实验原理和验原理和实验操作的考查实验操作的考查为了能用橡皮筋的伸长量表示弹力大小，为了能用橡皮筋的伸长量表示弹力大小，满足满足Fkx，应让，应让k值相同，即橡皮筋的材值相同，即橡皮筋的材料、粗细、原长均要相同，料、粗细、原长均要相同，c正确正确c抓住实验原理抓住实验原理课堂探究课堂探究图图4考点定位考点定位解题方法解题方法学科素养培养学科素养培养2.504.00图图5图图6学科素养培养学科素养培养C随堂训练随堂训练实验原理：平行四边形定则实验原理：平行四边形定则AD满足胡克定律：满足胡克定律：F=kxF=kx，其中其中x=长度长度-原长原长劲度系数适当劲度系数适当不一定，会有实验误差不一定，会有实验误差每次都可作出平行四边形验证每次都可作出平行四边形验证随堂训练随堂训练DCABEF位移、速度、加速度等位移、速度、加速度等 随堂训练随堂训练图图9实验原理：等效替代实验原理：等效替代BDAO和和BO的拉力与的拉力与CO的拉力的合力为零，的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系它们之间不是合力与分力的关系注意将橡皮条和绳的结点拉到注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，以保证两次操作中相同位置，以保证两次操作中CO的拉力是相同的的拉力是相同的,利用了等利用了等效替代效替代适当适当弹簧秤与木板平行以保证合力与分力在同一平面内，正对弹簧秤弹簧秤与木板平行以保证合力与分力在同一平面内，正对弹簧秤的刻度线读数可以减小偶然误差的刻度线读数可以减小偶然误差F作出力的图示，完成平行四边形，作出力的图示，完成平行四边形，F是二力用是二力用平行四边形定则合成所得，平行四边形定则合成所得，F是用一个力拉橡是用一个力拉橡皮条时的外力，皮条时的外力，故一定与故一定与CO共线的是共线的是F随堂训练随堂训练
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