1、实验3探究求合力的方法(必考),考纲解读(1)知道什么是等效替代法。(2)能用作图法验证互成角度的两个力合成时遵守平行四边形定则。,1.误差来源除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。2.减小误差的方法(1)结点O定位O点时要力求准确。同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持不变。,误差分析,(2)拉力用弹簧秤测拉力时要使拉力沿弹簧秤轴线方向。应尽量使橡皮条、弹簧秤和细绳套位于与纸面平行的同一平面内。两个分力F1、F2间的夹角不要太大或太小。(3)作图在同一次实验中，选定的比例要相同。严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力。,操作不忘“三”“二”“一”用两个弹簧秤拉橡
2、皮条时的“三记录”(记录两弹簧秤示数、两细绳方向和结点O的位置)，用一个弹簧秤拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧秤示数和细绳方向)及“一注意”(结点O的位置必须在同一位置)等。,考点一实验原理及实验操作,1.(1)在“探究求合力的方法”实验中，我们需要对使用的两只弹簧测力计进行校对，看两只弹簧测力计是否完全相同，校对的方法是_(填正确答案标号)。,A.看两只弹簧测力计的外形是否一样，是否由同一厂家生产B.把两只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动，看两者示数是否完全相同C.把两只弹簧测力计的钩子互钩着一上一下竖直地拉动，看两者示数是否完全相同D.把两只弹簧测力计的钩子互钩着，任意地拉动，看两者示数是
3、否完全相同,(2)在“ 探究求合力的方法”实验中，下列做法有利于减小误差的是_(填正确答案标号)。A.F1、F2两个力的夹角尽可能大一些B.F1、F2两个力越大越好C.在拉橡皮条时，弹簧测力计的外壳不要与纸面接触，产生摩擦D.拉力F1、F2的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，产生摩擦,解析(1)考虑到重力的影响，两只弹簧测力计校对的方法是，把两只弹簧测力计的钩子互钩着水平地拉动，看两者示数是否完全相同，故B正确，A、C、D错误。(2)画平行四边形时，夹角稍大画出的平行四边形就会准些，但不是夹角越大越好，如果夹角很大可能使合力很小，作图法求得的合力误差会较大，A错误；数
4、据处理时我们需要画出力的大小和方向，所以力要适当大些可减小测量误差对实验的影响，但是并,非越大越好，如果太大可能导致合力太大，只用一只弹簧测力计拉时，量程不够，B错误；弹簧测力计的外壳与纸面接触没有影响，只要弹簧不与外壳摩擦即可，C错误；在白纸中作图时，作出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，再者由于摩擦测得的力的大小也不准，故为了减小因摩擦造成的误差，应使各力尽量与木板面平行，D正确。答案(1)B(2)D,2.某同学做“探究求合力的方法”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为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的
5、图。,(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_。(2)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,(3)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；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F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合
6、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，记下细绳的方向，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。上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是_和_；遗漏的内容分别是_和_。,解析(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向；而两根弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力，根据平行四边形定则作出两弹簧测力计拉力的合力，由于误差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的是F。(2)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等效替代，故B正确。(3)根据“探究求合力的方法”实验的操作规程可知，有重要遗漏
7、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同一位置O。答案(1)F(2)B(3)CEC中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”,3.在“探究求合力的方法”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整：,用铅笔描下结点位置，记为O；记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的
8、点连成线；只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，_；按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；比较_的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。,解析此步骤中应记录此时拉力的大小和方向，结合的操作，中横线应填写：沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线。要探究求合力的方法，需要比较F与F3的大小，方向是否一致，故中横线应填写F和F3。答案沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线F和F3,1.在“探究求合力的方法”实验中，需要将
9、橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。,考点二数据处理,某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2 N，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为1和2，关于F1、F2与F、1和2关系正确的有_(填正确答案标号)。,A.F14 N B.F12 NC.160 D.12,答案B,2.如图甲是“探究求合力的方法”的实验装置。实验操作如下：,(1)弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，测量_并记录为F。,(
10、2)弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置(如图甲)，此时需记下结点O的位置和两测力计的示数F1、F2以及_。(3)某同学已在图乙纸上作出F1、F2的图示，请根据力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F。(4)改变两细线的夹角，重复做几次实验。若F的方向近似在_方向上，且大小近似等于F，则平行四边形定则得以验证。,解析(1)两个弹簧测力计的合力等于悬挂重物的重力，需要先测量出悬挂重物M的质量，便于求出该重物的重力。(2)记录下细线Oa、Ob、Oc的方向作为两个弹簧测力计拉力和悬挂重物重力的方向。(4)F方向与悬挂重物的重力方向应该在同一直线上，即竖直方向。
11、答案(1)M(重物)的重力(2)细线Oa、Ob、Oc的方向(或三段细线的方向)(3)如图所示(4)竖直,1.(2017浙江模拟卷7)在竖直平面内，将小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条的长度为GE。用两个弹簧测力计拉动小圆环到O点，小圆环受到作用力F1、F2和橡皮条的拉力F0，如图所示。,考点三实验的改进与创新,(1)此时要记录下拉力F1、F2的大小，并在白纸上记录_，以及O点的位置。,(2)实验中，不必要的是_。A.选用轻质小圆环B.弹簧测力计在使用前应校零C.撤去F1、F2，改用一个力拉小圆环，仍使它处于O点D.用两个弹簧测力计拉动小圆环时，要保持两弹簧测力计相互 垂直(3)图中F是用一个弹簧测
12、力计拉小圆环时，在白纸上根据实验结果画出的图示。F与F中，方向一定沿GO方向的是_。,解析(1)力是矢量，既有大小，又有方向，因此除了需要记录拉力F1、F2的大小，还要记录这两个力的方向。(2)本实验的目的是探究求合力的方法，因此应是任意情况下的两个力与合力的关系，故选项D错误；选用轻质小圆环是为了减小水平方向偏移的误差；合力与分力之间是等效替代的关系，撤去F1、F2，改用一个力拉小圆环，仍使它处于O点，以确保等效；弹簧测力计在使用前校零，是为了使读数准确，故选项A、B、C是必要的。(3)当用一个弹簧测力计拉小圆环时，因圆环为轻质小圆环，故弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力平衡，其方向一定与橡皮条
13、的拉力方向相反，即一定沿GO方向的是F。答案(1)两个力的方向(2)D(3)F,2.某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(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、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。,(1)完成该实验，下述操作中必需的是_。 A.测量细绳的长度B.测量橡皮筋的原长C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度D.记录悬挂重物后结点O的位置,(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是_。,解析(1)三条相同的橡皮筋，具有相同的劲度系数，故三条橡皮筋的形变量的大小关系代表了
