31401共点力合成与力矩平衡(教).doc

第一节 共点力合成与力矩平衡本节知识点：1研究共点力合成：看_测出的合力_与_作出的合力_是否一致，记录力要记录_弹簧秤示数_和_细线方向_，力的作用效果用_橡皮筋的形变_反映，两个力拉与一个力拉等效是指橡皮筋拉到_同一结点_。2研究固定转动轴物体的平衡条件：其中一个力矩用弹簧秤是因为_力的大小方向可以任意改变，便于力矩盘达到平衡_。例题与课堂练习：一研究共点力合成：实验目的：研究合力与两个分力的关系（理解的记忆，实际上是验证）。实验原理：如何显示力的作用效果：_橡皮筋的形变_，如何保证一个力作用与两个力作用等效：_结点都拉到相同的点_，实验器材：两个弹簧秤、带绳套的橡皮筋、图板、图钉、白纸、刻度尺、量角器（实际上是用三角板可推平行线）。要记录的数据：结点伸长到的位置，合力和两分力的大小（弹簧秤示数）与方向（用描点记录细线的方向）数据处理：用相同标度作出两个分力与合力F，用平行四边形定则作出两个分力的合力F，再比较F和F。注意事项：弹簧秤水平放时调零，弹簧秤与细线平行与木板平行。实验步骤：（放后面是要学生理解的记忆，可让学生自己写，抓住关键词），1用两个弹簧秤互成角度地拉绳套，使橡皮筋伸长到一定的位置，记下橡皮筋与绳套结点的位置O，画出两绳套的方向，记录两弹簧秤的示数F1和F2，2用一个弹簧秤将橡皮筋拉伸，使结点仍到达位置O，画出绳套的方向，记录弹簧秤示数，3用相同标度作出两个分力F1、F2与合力F，以F1和F2为邻边作出平行四边形，得到其对角线F，看F和F是否完全重合（研究的话应连接各力的顶点看是否平行四边形），4改变两力的夹角再做几次。实验结果：在误差范围内力的合成符合平行四边形定则。二研究固定转动轴物体的平衡条件：实验目的：研究有固定转动轴的物体的平衡条件。实验原理：其中一个力矩用弹簧秤是因为_力的大小方向可以任意改变，便于力矩盘达到平衡_，实验器材：铁架台、力矩盘、弹簧秤、一组钩码、带套环的横杆、钉子、细线、刻度尺（实际应为三角板）。要记录的数据：各力的大小（钩码重或弹簧秤示数）与力臂的大小（轴到力的作用线的垂直距离）数据处理：算出顺时针力矩之和与逆时针力矩之和进行比较。注意事项：力矩盘要保持竖直（看挂钩码的细线是否与力矩盘平行），力矩盘的重心要在轴上（轻轻转动到另一位置看是否仍能静止），弹簧秤与细线平行与木板平行。实验步骤：（放后面是要学生理解的记忆，可让学生自己写，抓住关键词），1把力矩盘和横杆固定在铁架台上，使力矩盘保持竖直。2将钉子固定在力矩盘上四个任意位置上，其中三枚钉子上用细线悬挂不同个数的钩码，第四个钉子用细线与弹簧秤的钩子相连，弹簧秤的另一端则挂在水平横杆的套环上。 3当力矩盘在四个力的作用下处于平衡时，测出各力的大小及它们的力臂，将力和力臂的数据记录在表格中。4改变钉子位置重复实验一次。5分析数据得出结论。实验结果：在误差范围内有固定转动轴的物体的平衡条件是合力矩为零。学号_姓名_基础训练821在做研究共点力的合成实验时，已准备好的器材有：方木板1块、橡皮条1根、细绳套2个、三角板1副、刻度尺1把、图钉若干只，还缺少的器材是_。弹簧秤2个，2在研究共点力的合成实验中，设用两个弹簧秤拉橡皮条的力分别为F1和F2，利用平行四边形求出的合力为F，用一个弹簧秤拉橡皮条的力为F，那么F和F中已被确认的F1和F2的合力是_，这是因为_，而_是不是等于合力有待于检验。F，一个力作用与两个力作用效果相同，F，3在研究共点力的合成实验中，橡皮筋一端固定在A点，用两只弹簧秤通过细绳互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的另一端伸长到O点，记下分别显示弹簧秤拉力F1、F2方向的位置M、N（如图所示）和弹簧秤读数F11.50N，F22.00N，再用一个弹簧秤拉弹簧，使橡皮筋仍伸长到O点，记下弹簧秤读数为F2.50N，试在图上作出F1、F2和F，并验证平行四边形法则是否正确。图略，4下面关于研究共点力合成的实验的说法中正确的是（）。A、C、D，（A）拉橡皮条的细绳套细一些且长一些，实验效果较好（B）分力F1、F2的夹角尽量大些好（C）拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板（D）橡皮条弹性要好，拉到结点O时，拉力要适当大些5两组同学分别用各自的器材完成“互成角度的两个共点力的合成”实验，下列说法中，正确的是（ ）A、B，（A）实验中将木板水平放置比竖直放置实验误差小，（B）用1cm长度的线段表示1N力比用1mm长度的线段表示1N力实验误差小，（C）在同一次实验中，只要橡皮条的拉伸长度相同，O点位置允许变动（D）两组同学作图得到合力的大小显著不同，至少有一组同学实验操作有误。6有固定转动轴物体平衡条件的实验中：（1）该实验使用的器材有：带有金属轴的力矩盘、钩码若干、铁架台、丝线和大头针若干，还有_、_和_。（2）某同学在做该实验时，将力矩盘调节到平衡（如图所示），盘面上各圆的半径分别是0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m，每个钩码的质量均为100g，此时，弹簧秤与力矩盘连线上的拉力T为_N。（3）下面一些实验的注意事项,你认为正确的是_（用前面的字母表示）（A）横杆应尽量高一些且保持水平；（B）弹簧秤使用前必须调零；（C）各力矩应取得大一些；（D）对力臂的测量要尽量准确。（1）弹簧秤，三角尺，横杆，（2）3，（3）B、C、D，7用力矩盘做验证有固定转动轴物体的平衡条件实验时，（1）对力矩盘重心位置的制作要求是：_；实验中判定重心位置是否合乎要求的检验方法是_。（2）实验时，力矩盘的平面应在_，弹簧测力计的轴线应与所拉的细线在_。（3）实验中加入一个测力计的好处是_。（1）重心在转轴中心，转盘能随遇平衡，（2）竖直平面内，同一直线上，（3）便于力矩盘自动调节达到新的平衡，力的大小及方向可任意改变，力的大小不受