2017骄子之路课时强化作业9实验三 探究求合力的方法

实验探究求合力的方法【实验目的】探究两个非共线力合成时满足的规律．【实验原理】一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示．再作出力F1和F2的图示，比较F1、F2和F′的大小和方向有何关系．【实验器材】方木板一块、白纸、弹簧测力计（两只）、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉（几个）、细芯铅笔．【实验步骤】1．用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．并用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．2．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉像皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向．3．只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．4．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示．5．用铅笔和刻度尺从节点O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测力计的拉力F′的图示．【误差分析】1．用两个测力计拉橡皮条时，橡皮条、细绳和测力计不在同一个平面内，这样两个测力计的水平分力的实际合力比由作图法得到的合力小．2．结点O的位置和两个测力计的方向画得不准，造成作图的误差．3．两个分力的起始夹角α太大，如大于120°，再重做两次实验，为保证结点O位置不变（即保证合力不变），则α变化范围不大，因而测力计示数变化不显著，读数误差大．4．作图比例不恰当造成作图误差．【注意事项】1．不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置．2．使用弹簧秤前，应先调节零刻度，使用时不超量程，拉弹簧秤时，应使弹簧秤与木板平行．3．在同一次实验中，橡皮条伸长时的结点位置要相同．4．被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦．5．读数时应正对、平视刻度．6．两拉力F1和F2夹角不宜过小，作力的图示，标度要一致．。

《探究求合力的方法》教案一、教学任务简析力的合成是在学习了生活中常见的力之后，从等效的角度对两个力作用效果所遵循规律的深入探究。

力的合成是解决力学问题的一个重要方法，是以后学习牛顿运动定律的基础之一，也是中学阶段其他矢量运算的基础。

学习本节内容需要的知识有：力的矢量性、力的三要素、力的图示和等效的思想方法。

从生活中常见的事例入手，让学生感悟等效思想，建立“合力与分力”的概念。

再引导学生通过实验探究，归纳出平行四边形定则。

激发求知欲望和研究周围事物的兴趣。

为了让学生充分进行实验探究，体验获取知识的过程，本节内容分两课时来完成。

今天的内容为本节内容的第一课时，课题为《探究求合力的方法》二、教学目标1. 知识与能力(1) 理解合力、分力、力的合成的概念，理解力的合成本质上是从等效的角度进行力的替代。

(2) 探究求合力的方法——力的平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力。

(3) 通过探究求合力的方法，培养学生实验能力，理解问题的能力，应用数学知识解决物理问题的能力2. 过程与方法(1) 通过学习合力和分力的概念，了解物理学常用的方法——等效替代法．(2) 通过实验探究的实施，体验科学探究的过程。

3. 情感态度与价值观(1) 培养学生的合作精神，激发学生学习兴趣，形成良好的学习方法和习惯。

(2) 主动参与探究寻找规律，培养学生认真细致、科学严谨、实事求是的实验态度。

三、教学重点和难点探究并理解力的平行四边形定则。

四、教学资源1、实验器材弹簧测力计2个、橡皮筋1个、双面胶、细绳套、刻度尺五、教学过程1. 知识回顾：【讲述】通过刚才的学习我们知道了：若一个力产生的效果跟原来几个力产生的效果相同，则这个力就是原来那几个力的合力。

现在我们就一起探究求几个力的合力的方法。

【问1】首先问大家一个简单的问题“1+1在什么情况下不等于2？（在算错的情况下不等于2。

）通过这节课学习我们可以知道：即使在算正确的情况下也不一定等于2”。

[考试标准]1．实验原理互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相同．2．实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺．3．实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上．(2)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.如实验原理图所示．(3)用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数F′和细绳的方向．(5)比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，看它们在实验误差允许的范围内是否相同．1．正确使用弹簧测力计(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调校，直至相同为止．(2)使用时，读数应尽量大些，但不能超出范围．(3)被测力的方向应与轴线方向一致．(4)读数时应正对、平视刻度．2．注意事项(1)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．(2)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°为宜．(3)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．(4)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些．3．误差分析(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)减小误差的办法：①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按有效数字位数要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录．②作图时使用刻度尺，并借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行.命题点一教材原型实验例1在“探究求合力的方法”时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳套用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条．(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________(填字母代号)．A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D．将橡皮条与绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)．A．两细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些(3)本实验采用的科学方法是________(填字母代号)．A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法解析(1)本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系．根据合力与分力是等效的，本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同．故A错误，B正确；在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，而弹簧测力计不必拉到相同刻度．故C错误，D正确．故选B、D. (2)通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时，并非要求两细绳等长，故A错误；测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；用弹簧测力计同时拉细绳时，拉力不能太大，也不能太小．故C错误；为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确．故选B、D.(3)该实验采用的方法为等效替代法，故选C.答案(1)BD(2)BD(3)C题组阶梯突破1．“探究求合力的方法”的实验原理是等效原理，其等效性是指()A．使弹簧测力计在两种情况下发生相同的形变B．使两分力与合力满足平行四边形定则C．使两次橡皮条伸长的长度相等D．使两次橡皮条与两绳套的结点都与O点重合答案 D解析在“探究求合力的方法”的实验中，两次拉伸橡皮条时，伸长的长度及伸长的方向均相同，两分力与合力的作用效果才相同，才具有等效替代关系，因此选项C错误，D正确；实验过程中，弹簧测力计的拉力的大小和方向是可以不同的，选项A错误；合力与分力之间满足平行四边形定则是客观规律，故选项B错误．2．在“探究求合力的方法”实验中，下列器材中需要用到的是()A．弹簧测力计B．打点计时器C．天平D．秒表答案 A3．在“探究求合力的方法”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：A．在白纸上按比例作出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F；B．只用一个测力计，通过细绳把橡皮条拉同样长度；C．记下两个测力计F1和F2的读数，并且记录它们的方向；D．在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮条的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置O，并记下此位置，如图1所示；图1E．记下测力计的读数F′和细绳方向，按同一比例作出这个力的图示，比较这个实测合力F′和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相近；F．用刻度尺测量出P、O之间的距离并记录；G．改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，从实验得出结论．(1)上述实验步骤有明显的错误，这个步骤是________(填选项前的字母)；正确的操作应为______________．(2)上述实验步骤中有一步骤是多余的，这个步骤是________(填选项前的字母)；(3)将以上实验步骤按正确顺序排列，应为________(填选项前的字母)．答案(1)B只用一个测力计，通过细绳拉橡皮条，使橡皮条能与细绳的结点到达O位置(2)F(3)DCABEG解析(1)步骤B中，没有说明沿着同一方向拉橡皮条达到同样长度，故合力的方向可能测量错误；(2)该实验要使一个弹簧测力计拉力和两个弹簧测力计拉力产生相同的形变效果，不需要测量形变量的具体数值，只需要使橡皮条沿着同一方向伸长相同的长度即可，故不需要测量P、O之间的距离；(3)组装器材，测量分力：DC；求解合力的理论值：A；测量合力的实际值：BE；分析实验数据：G；所以实验步骤为DCABEG.4．如图2为“探究求合力的方法”实验，三个细绳套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P.手持B拉动细绳，使结点静止于O点．图2(1)某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为________N；(2)实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录________________________________________、________和L1、L2、L3的方向及M的重力．(3)下列实验要求中必要的是________(填选项的字母代号)．A．弹簧测力计需要在实验前进行校零B．细绳套方向应与木板平面平行C．需要用托盘天平测量重物M的质量D．弹簧测力计B始终保持水平答案(1)2.00(2)O点的位置A、B的示数(3)AB解析(1)A的读数为2.00；(2)实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录O点的位置、A、B 的示数和L1、L2、L3的方向及M的重力；(3)弹簧测力计需要在实验前进行校零，选项A正确；细绳套方向应与木板平面平行，以减小实验的误差，选项B正确；不需要用托盘天平测量重物M的质量，选项C错误；弹簧测力计B不一定要始终保持水平，选项D错误；故选A、B.命题点二拓展创新实验例2小丽用如图3所示的装置“探究求合力的方法”．用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后．其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：图3a．如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；b．卸下钩码然后将两绳套系在弹簧末端，用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计相应的读数．图乙中B弹簧测力计的读数为________N(保留2位小数)；c．小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力F A、F B的大小和方向如图丙所示，请你用作图工具在图丙中作出F A、F B的合力F′；d．已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示，e．最后观察比较F和F′，得出结论．解析根据“探究求合力的方法”的实验原理，要记录细绳套AO、BO的方向和拉力大小，拉力大小由弹簧测力计读出，分度值为0.1 N，估读一位：11.40 N利用平行四边形定则作出F A、F B的合力F′，作图如下：答案见解析题组阶梯突破5．在做“探究求合力的方法”实验时：图4(1)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须_________________________________．A．每次将橡皮条拉到同样的位置B．两弹簧测力计的夹角相同C．每次弹簧测力计示数必须相同D．只要一个弹簧测力计的读数相同就行(2)如图4所示，是甲、乙两位同学在做“探究求合力的方法”的实验时得到的结果，则其中________同学实验结果比较符合实验事实．答案(1)A(2)甲解析(1)要使每次合力与分力产生相同的效果，每次需将橡皮条拉到同样的位置，故B、C、D错误，A正确；(2)用一个弹簧测力计拉橡皮条时，拉力的方向一定沿绳子方向，作图法得到的合力一定在平行四边形的对角线上，由于误差的存在，与实验值有一定的差别，故甲同学实验结果符合实验事实.6．某同学在做探究求合力的方法实验时，把橡皮条的一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置O，这时两弹簧测力计的示数分别为F A＝3.5 N、F B ＝4.0 N，其位置记录如图5所示．倘若橡皮条的活动端仅用一个弹簧测力计拉着，也把它拉到O点位置，弹簧测力计的示数为F C＝6.0 N，其位置如图所示．图5(1)用3 mm表示1 N，在图6中作出力F A、F B和F C的图示．图6(2)根据平行四边形定则在图中作出F A和F B的合力F，F的大小为______N.(3)实验的结果是否能验证平行四边形定则：______(选填“能”或“不能”)．答案(1)见解析图甲(2)见解析图乙5．8(5.5～6.1均可)(3)能解析(1)F A、F B和F C的图示如图甲所示．(2)根据平行四边形定则作出F A和F B的合力F，如图乙所示，量出其长度，对应3 mm表示1 N，可得F＝5.8 N.(3)利用平行四边形定则得出的合力与一个弹簧测力计单独使用时的拉力在实验误差允许的范围内相同，故实验的结果能验证平行四边形定则.。

探究求合力的方法教学课件一、引言合力是指两个或多个力共同作用于一个物体上，使其产生一个结果。

在力学中，求合力是一项重要的任务，因为它可以帮助我们了解各种不同的力如何在物体上产生作用，以及如何预测每种力产生的效果。

因此，探究求合力的方法对于力学课程的学习非常重要。

二、目的本课件的目的是为学生们提供探究求合力的方法。

通过本课件的学习，学生们将了解合力的定义和性质，并掌握三种方法：图示法、分解法和解析法，用于求解合力问题。

三、教学内容本课件将包括以下四个部分：1. 合力的定义和性质2. 图示法求合力3. 分解法求合力4. 解析法求合力四、教学流程1. 合力的定义和性质在这一部分中，我们将向学生们介绍什么是合力。

首先，需要让学生明白一个力可以将物体拉或推 即使它静止）。

如果有两个或多个力作用在物体上，则这些力将共同产生一个效果，这种效果称为合力。

合力的大小和方向等于所有力的大小和方向之和。

此外，学生们还需要了解合力的重要性，即它们可以帮助我们预测物体如何移动。

2. 图示法求合力在这一部分中，我们将向学生们介绍图示法求合力的方法。

首先，需要让学生了解如何绘制图示，并使用它们表示力的大小和方向。

接下来，我们将在黑板上出示两组相互作用的力，以帮助学生们理解如何使用图示法求合力。

最后，教师将出示更复杂的示例，以帮助学生更好地理解和应用图示法求解合力问题。

3. 分解法求合力在这一部分中，我们将向学生们介绍分解法求合力的方法。

首先，需要让学生了解如何将一个力分解成两个力的组合，以使其更容易与其他力进行比较。

接下来，我们将在黑板上出示一些力的示例，并教授学生如何使用分解法求解合力问题。

最后，教师将出示更复杂的示例，以帮助学生更好地理解和应用分解法求解合力问题。

4. 解析法求合力在这一部分中，我们将向学生介绍解析法求解合力的方法。

首先，我们要让学生了解如何将力的大小和方向表示为矢量，以便更好地计算合力问题。

接下来，我们将教授学生如何使用解析法求解合力问题。