高一物理 第一章 力 互成角度的两个力的合成教案

1、相互成角度的两个力的合成1 .基本测量工具和计量资料1 .基本测量工具及其使用弹簧秤测量两个分力的大小和等效合力的大小量测仪器以平行四边形规则绘制的合力f和一个弹簧秤直接引出的合力f所成的角度刻度(或者画三角板)为力的方向时的线和一定比例，用长度表示力的大小使用弹簧秤时要小心使用前先调整到零点，然后用标准砝码检查显示值是否正确，如果不正确，可以转动挂在线圈上的三角形钢坯，改变弹簧的作业线圈数。 显示值大时，请将三角片扭转数次以上，减少弹簧的作业线圈数，增大偏差系数。显示值小时，采取相反的措施。使用时弹簧的伸长方向与测定的拉伸方向一致。弹簧、指针、拉杆均不得与刻度板和刻度板前端的阻车器卡摩擦。(

2、2)计量资料的有效数字。J2104型负荷传感器，刻度为“0_5牛”，分度值为0.1牛，任意点的表示值误差在0.05牛以下，所以计量资料有效数字的最后位于精度相同的位置，如果只能准确读到0.1牛的话，按百分位数补充“0”在实际的应用中，也有分度值为0.2牛的棒负荷传感器，如果用鉴定的话，每1分度就可以2等分，指针超过1等分的话就可以舍去0.2牛，不超过1等分的话就可以舍去，这样的显示值误差也在0.05牛以下，计量资料的有效位在精度的相同位置，进行鉴定量测仪器的测量角度值正确地为1即可，根据实验经验可知，在分力为2牛以上、分力夹角为90以下的条件下，作为图得到的合力f与实测结果f相比，方向一般为5

3、以下，在没有鉴定时有效数字的最后补充“0”2 .实验条例和点拨实验目的验证两个相互角度的公共点力的合成遵循平行四边形的法则实验器材1 .一张板两个负荷传感器两个细绳橡胶条一段白纸铅笔尺量测仪器图钉点拨：负荷传感器只有一个，可以分别测量两个分力。 虽然操作很麻烦，但是可以避免由两个负荷传感器的不整合引起的误差。实验原理用负荷传感器加载矢量图验证力的平行四边形规律。实验步骤把橡胶棒的一端固定在板子的a点上。1 .用两根绳子系在橡胶棒的另一端，通过绳子，用两根弹簧秤相互拉开角度，拉伸橡胶棒，将节点延伸到o点(图2-1 )。点拨：由经验可知，两个分力F1、F2之间的夹角越大，平行四边形描绘的合力f的误

4、差也越大，因此实验中不要取太大的角，一般90以下是最佳的。橡皮棒、绳子、负荷传感器在同一平面内，负荷传感器的钩状体应避免与纸面摩擦。2 .用铅笔记录o点的位置，画两根绳子的方向，记录两个负荷传感器的读数。点拨：将橡胶条的细线拉长，标记细线的方向的方法是，将视线通过细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔找出两个点的位置，尽量使这两个点的距离变远，(4)制作与纸成比例的两个力F1、F2的图，用平行四边形的法则合力f点拨：作图时使用尖铅笔，图的比例尽可能大，用严格的几何方法做成平行四边形，在图的旁边画出表示力的比例线段，明确记载各力的大小和方向。 (5)只用一个负荷传感器，用绳子将橡胶棒上的节点拉到

5、同一位置的o点，记录负荷传感器的读取值和绳子的方向，以相同的比例制作这个力f的图，将f和用平行四边形定律求出的合力f进行比较，比较合力的大小是相等还是方向相同。(6)改变f 1和F2的夹角和大小，再做两次。点拨：改变分力的大小和夹角再做2次时，每次把橡胶棒的节点拉到o点，为了直观看到分力比合力大的可能性，其中1次2个分力的夹角可以大于120。实验记录项目次数分力F1(牛)分力F2(牛)用平行四边形定律构造合力f用一个负荷传感器直接测定F1、F2的合力ff 和f所成的角度(度)12.023点拨(1) :在实验中从与记录的2个分力F1、F2的夹角a对应的1个弹簧秤的实际合力f标绘点，如图2-2所示

6、，从图像求出与该弹簧秤的实际拉伸力的值区域对应的分力的值区域。(甲)相对于图，|F1-F2|=2牛、F1 F2=10牛至f2牛、10牛F1(或F2)4牛、6牛(乙)图示从|F1-F2|=2、F F22=102得到f 2牛、14牛、F1(或F2)6牛、8牛。点拨(2) :相互成角度的两个力的合力的变化看橡胶条节点o的位置变化，但是每次实验不能改变橡胶条节点的位置。点拨盘(3) :综上所述，本实验误差的主要来源如下用两个负荷传感器拉动橡胶条时，橡胶条、绳和负荷传感器不在同一平面内，因此两个负荷传感器水平分力的实际合力小于作图法的合力。节点o的位置和2个负荷传感器的方向偏离，导致作图误差。当两个分力

7、的开始角度a过大，大于120时，为了再次进行实验，保证结节点o的位置不变(即，为了保证合力不变)，由于a的变化范围不大，负荷传感器的显示数的变化不明显，读取误差大。作图比例会导致不合适宜和作图误差。实验中容易混淆的是，用量测仪器测定的f和f的偏角和未测定的F1和F2的夹角a。 容易出错的是，用作图法得到的合力f和用各个负荷传感器测得的实际合力f不一致，容易忘记的是忘了检查负荷传感器零点，忘了用一个弹子秤测得的实际合力f的大小和方向。实验的结论高考资源网用平行四边形定律绘制两个分力F1、F2的合力f和用一个负荷传感器直接测量的合力f在误差范围内相等。3 .实验呆板灵活性(1) :在验证两个相互成

8、角度的共点力合成遵循平行四边形法则的实验中，因为只有一个负荷传感器，其他器材没有变化，所以请叙述实验步骤和方法。融通性(2) :不使用弹簧秤，同样的橡胶棒3根，图钉4根，尺1根和铅笔1根，白纸3张，平板也能验证平行四边形的法则。 其步骤、方法如下。如图2-3所示，将3个橡皮的一端与1个图钉o连接，将3个这些个的橡皮的另一端分别与另1个图钉a、b、c连接，留心此时4个图钉未固定在板上。用直尺测量橡胶条的自由长度L0，像从图钉的脚之间测量一样的留心。将连接橡皮的图钉a、b适当地张开在板上，拉动第三个橡皮c，即使三个橡皮相互有角度地延伸，在结节点图钉o静止时，也打入c图钉，记录图钉o的位置(此时注意

9、o图钉不能钉)，图像测量3根这些个橡皮的长度L1、L2、L3，计算各自的伸长量X1=L1-L0、X2=L2-L0、X3=L3-L0。以一定比例图示x1、X2、X3，将x1、X2作为邻接边设为平行四边形，求出其对折角线oc ，只要oc 和oc的长度(即X3的长度)相等，在一条直线上就能达到目的，oc 和oc本实验基于图钉o受到三个平面共同点的力而静止，任意两个力的合力与第三个力的大小相等的方向和相反的原理。4 .练习(在互成角度的两个共点力的合成的实验中，用a、b这两根弹簧秤将节点拉伸到某位置o，但此时，两根套筒AO、BO所成的角度AOB90为，如图2-4所示，当前不改变弹簧秤a的拉伸方向，不改变拉伸力的大小，将a角设为a .在增大弹簧秤b的拉伸力的同时增大角b .在增大弹簧秤b的拉伸力的同时保持角恒定保持c.b拉伸力的大小不变，增大角如果增大d.b的拉伸力，则在云同步上减小角(2)在相互成角度的两个力的合成实验中，某学生用长钉子代替图钉把橡皮条固定在a点上，操作时，一个负荷传感器向上仰角为a，另一个负荷传感器向下倾斜角为，只有一个负荷传感器把节点拉到o点时，负荷传感器保持水平，如图25所示a .图2-6所示的F1、F2和f、f这四个力。 其中，f不是通过负荷传感器直接测定的。b .在图2-6中F1大，F2小