1、第三章第三章 相互作用相互作用力力 实验：探究两个互成角度的力的合成规律实验：探究两个互成角度的力的合成规律 目标体系构建目标体系构建 课前预习反馈课前预习反馈 课堂达标检测课堂达标检测 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 目标体系构建目标体系构建 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 【学习目标学习目标】 1验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。 2进一步练习作图法求两个共点力的合力进一步练习作图法求两个共点力的合力。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 【思维脉络思维脉络】 返回导航 第
2、三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 课前预习反馈课前预习反馈 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 1实验原理实验原理 (1)合力合力F的确定：把一端固定的同一根橡皮条拉伸到某点的确定：把一端固定的同一根橡皮条拉伸到某点，一次只一次只 用一个力用一个力F的作用的作用，另一次用两个共点力另一次用两个共点力F1与与F2的共同作用的共同作用，则则F为为F1 和和F2的合力的合力。 (2)合力理论值合力理论值F的确定：作出的确定：作出F1和和F2的图示的图示，根据平行四边形定则根据平行四边形定则 利用作图法求得合力利用作图法求得合力F。 (3)平行四边形定则的验证：在实验误差允许
3、的范围内平行四边形定则的验证：在实验误差允许的范围内，比较比较F和和F 是否大小相等是否大小相等、方向相同方向相同。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 2实验器材实验器材 方木板方木板、白纸白纸、弹簧测力计弹簧测力计(两个两个)、橡皮条橡皮条、细绳套细绳套(两个两个)、三角三角 板板、刻度尺刻度尺、图钉图钉(若干若干)、铅笔铅笔。 3实验过程实验过程 (1)钉白纸：用图钉把白纸固定在水平桌面上的方木板上钉白纸：用图钉把白纸固定在水平桌面上的方木板上。 (2)拴绳套：用图钉把橡皮条的一端固定在板上的拴绳套：用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点点，橡皮条的另橡皮条的另 一端拴上
4、两个细绳套一端拴上两个细绳套。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (3)两个力拉：两个力拉：通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条橡皮条 伸长伸长，使结点伸长到使结点伸长到O点点(如下图所示如下图所示)。 用铅笔记下用铅笔记下O点的位置点的位置，画下两条细绳的方画下两条细绳的方 向向，并记下两个测力计的读数并记下两个测力计的读数。 (4)一个力拉：一个力拉：只用一个测力计只用一个测力计，通过细绳把橡通过细绳把橡 皮条上的结点拉到同样的位置皮条上的结点拉到同样的位置O。 记下测力计的读数和细绳的方向记下测力计的读数和细绳的方向。 (5
5、)重复：改变重复：改变F1和和F2的夹角和大小的夹角和大小，再做两次再做两次。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 4数据处理数据处理 (1)理论值：在白纸上按比例从理论值：在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计的拉力点开始作出两个弹簧测力计的拉力 F1和和F2的图示的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。 (2)测量值：按同样的比例用刻度尺从测量值：按同样的比例用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉点起作出一个弹簧测力计拉 橡皮条时拉力橡皮条时拉力F的图示的图示。 (3)相比较：比较相比较：比较F与用平行四边形定
6、则求得的合与用平行四边形定则求得的合 力力F在实验误差允许的范围内是否相等在实验误差允许的范围内是否相等。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 5操作技巧及注意事项操作技巧及注意事项 (1)正确使用弹簧测力计正确使用弹簧测力计 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 拉拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同读数相同，则可选；若读数不则可选；若读数不 同同，应另换应另换，直至相同为止直至相同为止。 弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情
7、况下使用。 使用前要检查指针是否在零刻度线上使用前要检查指针是否在零刻度线上，否则应校正零位否则应校正零位。 被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与拉动时弹簧不可与 外壳相碰或摩擦外壳相碰或摩擦。 读数时应正对读数时应正对、平视刻度平视刻度。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (2)实验注意事项实验注意事项 不要直接以橡皮条端点为结点不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套可拴一短细绳连两细绳套，以三以三 绳交点为结点绳交点为结点，应使结点小些应使结点小些，以便准确地记录结点以便准确地记录结点O的位置的位置。
8、 互成角度两个力的合力的变化互成角度两个力的合力的变化，看橡皮条结点看橡皮条结点O的位置变化的位置变化，而在而在 每次实验中橡皮条结点的位置一定不能改变每次实验中橡皮条结点的位置一定不能改变。 经验得知两个分力经验得知两个分力F1、F2间夹角间夹角越大越大，用平行四边形作图得出的用平行四边形作图得出的 合力合力F的误差也越大的误差也越大，所以实验中不要把所以实验中不要把角取得太大角取得太大，一般以不大于一般以不大于 90为最佳为最佳。橡皮条橡皮条、细绳细绳、测力计应在同一平面内测力计应在同一平面内，测力计的挂钩应测力计的挂钩应 避免与纸面摩擦避免与纸面摩擦。 返回导航 第三章 相互作用力 物理
9、必修 第一册 RJ 拉橡皮条的细线要长些拉橡皮条的细线要长些，标记每条细线方向的方法是使视线通过标记每条细线方向的方法是使视线通过 细线垂直于纸面细线垂直于纸面，在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使并使 这两个点的距离要尽量远些这两个点的距离要尽量远些。 作图要用尖铅笔作图要用尖铅笔，图的比例要尽量大些图的比例要尽量大些，要用严格的几何方法作要用严格的几何方法作 出平行四边形出平行四边形，图旁要画出表示力的比例线段图旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小和且注明每个力的大小和 方向方向。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 R
10、J 考点一考点一 实验原理与操作实验原理与操作 “探究两个互成角度的力的合成规探究两个互成角度的力的合成规 律律”的实验如图甲所示的实验如图甲所示，其中其中A为固定橡皮条的图钉为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳为橡皮条与细绳 的结点的结点，OB和和OC为细绳为细绳，图乙为白纸上根据实验要求画出的图示图乙为白纸上根据实验要求画出的图示。 典例剖析典例剖析 典题典题 1 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (1)本实验中本实验中“等效替代等效替代”的含义是的含义是_。 A橡皮条可以用细绳替代橡皮条可以用细绳替代 B左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果左侧弹簧
11、测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果 替代替代 (2)图乙中的图乙中的F与与F两力中两力中，方向一定沿方向一定沿AO方向的是方向的是_。 D F 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (3)下列措施中可减小实验误差的是下列措施中可减小实验误差的是_ A拉橡皮条的细绳细些且长度适当拉橡皮条的细绳细些且长度适当 B拉橡皮条时拉橡皮条时，弹簧测
12、力计弹簧测力计、橡皮条橡皮条、细绳应贴近木板且与木板面细绳应贴近木板且与木板面 平行平行 C记录弹簧测力计拉力方向时记录弹簧测力计拉力方向时，标记同一细绳方向的两点要远些标记同一细绳方向的两点要远些 D应使拉力应使拉力F1和和F2的夹角为的夹角为90 ABC 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 解析：解析：(1)本实验中本实验中“等效替代等效替代”的含义是两弹簧测力计共同作用的的含义是两弹簧测力计共同作用的 效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代，故故D正确正确。 (2)题图乙中的题图乙中的F是合力的理论值是合力的理论值，而而F是合力的实
13、际值是合力的实际值，两力中两力中， 方向一定沿方向一定沿AO方向的是方向的是F。 (3)拉橡皮条的细绳细些且长度适当拉橡皮条的细绳细些且长度适当，以便确定力的方向以便确定力的方向，选项选项A正正 确；拉橡皮条时确；拉橡皮条时，弹簧测力计弹簧测力计、橡皮条橡皮条、细绳应贴近木板且与木板面平细绳应贴近木板且与木板面平 行行，选项选项B正确；记录弹簧测力计拉力方向时正确；记录弹簧测力计拉力方向时，标记同一细绳方向的两点标记同一细绳方向的两点 要远些要远些，这样可减小记录方向时产生的误差这样可减小记录方向时产生的误差，选项选项C正确正确，拉力拉力F1和和F2的的 夹角不一定为夹角不一定为90，大小适当
14、即可大小适当即可，选项选项D错误错误。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 1做做“探究两个互成角度的力合成的规律探究两个互成角度的力合成的规律”的实验时：的实验时： (1)下列器材必需要用的是下列器材必需要用的是_(多选多选)。 对点训练对点训练 BC 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (2)在做上述实验时在做上述实验时，在水平放置的木板上垫上一张白纸在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条把橡皮条 的一端固定在板上的一端固定在板上，另一端拴上两个细绳套另一端拴上两个细绳套，通过细绳用两个互成角度通过细绳用两个互成角度 的弹簧测力计拉橡皮条的弹簧测力计拉
15、橡皮条，使结点移到某一位置使结点移到某一位置O，此时需记下：此时需记下： _；_；_。然后用然后用 一个弹簧测力计把橡皮条拉长一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达使结点到达_，再记下再记下 _。 O点位置点位置 细绳所指方向细绳所指方向 相应弹簧测力计读数相应弹簧测力计读数 同一位置同一位置O点点 弹簧测力计读数和细绳方向弹簧测力计读数和细绳方向 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (3)在某次实验中在某次实验中，某同学的实验结果如图所示某同学的实验结果如图所示，其中其中A为固定橡皮为固定橡皮 条的图钉条的图钉，O为橡皮条与细绳结点的位置为橡皮条与细绳结点的位置。图中图中_
16、是力是力F1与与F2的合力的的合力的 理论值；理论值；_是力是力F1与与F2的合力的实验值的合力的实验值。通过把通过把F和和F进行比较进行比较，验验 证平行四边形定则证平行四边形定则。 F F 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 解析：解析：(1)实验中要作平行四边形实验中要作平行四边形，故需要用刻度尺故需要用刻度尺，要通过弹簧测要通过弹簧测 力计拉伸橡皮条来显示力的效果力计拉伸橡皮条来显示力的效果。 (2)实验中要记录橡皮条拉伸后实验中要记录橡皮条拉伸后O点的位置点的位置、弹簧测力计的读数及力弹簧测力计的读数及力 的方向的方向。 (3)本实验中合力的理论值是通过作平行四边形
17、得出本实验中合力的理论值是通过作平行四边形得出，而合力的实验而合力的实验 值则是通过用一个弹簧测力计拉橡皮条使结点到达同一值则是通过用一个弹簧测力计拉橡皮条使结点到达同一O点而直接测得点而直接测得。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 考点二考点二 数据处理数据处理 在在“探究两个互成角度的力的合成规探究两个互成角度的力的合成规 律律”实验中实验中，现有木板现有木板、白纸白纸、图钉图钉、橡皮条橡皮条、细绳套和一个弹簧测力细绳套和一个弹簧测力 计计。 (1)为完成实验为完成实验，某同学另找来一根弹簧某同学另找来一根弹簧，测量其劲度系数测量其劲度系数，得到的得到的 实验数据如表所
18、示实验数据如表所示。 用作图法求得该弹簧的劲度系数用作图法求得该弹簧的劲度系数k_N/m。 典题典题 2 弹力弹力F/N 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸长量伸长量x/(10 2m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 55 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (2)某次实验中某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为其读数为 _N；同时利用；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请画出这请画出这 两个共点力的合力两个共点力的
19、合力F合 合。 。 (3)由图得到由图得到F合 合 _N。 2.10 3.30 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 解析：解析：(1)根据表格数据描点，然后连成一条过原点的直线，如图所根据表格数据描点，然后连成一条过原点的直线，如图所 示，直线的斜率表示弹簧的劲度系数，示，直线的斜率表示弹簧的劲度系数，k 3.5 6.4210 2N/m55 N/m。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (2)读出弹簧测力计的读数为读出弹簧测力计的读数为2.10 N(保留三位保留三位 有效数字有效数字)；以；以O为顶点为顶点，画出两细绳套的方向就画出两细绳套的方向就 是两拉力
20、方向是两拉力方向，再确定并画好力的标度再确定并画好力的标度，画出两画出两 拉力的图示拉力的图示，以两拉力为邻边作出平行四边形以两拉力为邻边作出平行四边形， 画出平行四边形的对角线画出平行四边形的对角线，即合力即合力F合 合。 。 (3)用刻度尺量出合力的长度用刻度尺量出合力的长度，根据确定的标根据确定的标 度算出合力的大小度算出合力的大小，即即F合 合 3.30 N。 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 2将橡皮筋的一端固定在将橡皮筋的一端固定在A点点， 另一端拴上两根细绳另一端拴上两根细绳，两根细绳分别两根细绳分别 连着一个量程为连着一个量程为5 N、最小刻度为最小刻度为0
21、.1 N的弹簧测力计的弹簧测力计，当橡皮筋的活动端当橡皮筋的活动端 拉到拉到O点时点时，两根细绳相互垂直两根细绳相互垂直，如如 下图所示下图所示，这时弹簧测力计的读数可这时弹簧测力计的读数可 从图中读出从图中读出。 对点训练对点训练 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ (1) 由 图 中 可 读 得 两 个 相 互 垂 直 的 拉 力 大 小 分 别 是由 图 中 可 读 得 两 个 相 互 垂 直 的 拉 力 大 小 分 别 是 _ N和和_N。(只只 需读到需读到0.1 N) (2)在本题的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力在本题的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。 答案：答案：(2)作图如下图所示作图如下图所示 由图读出水平测力计示数为由图读出水平测力计示数为4.0 竖直测力计示数为竖直测力计示数为2.5 返回导航 第三章 相互作用力 物理必修 第一册 RJ 课堂达标检测课堂达标检测
