第4节 力的合成和分解 第2课时 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[学习目标] 1.验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则.2.练习用作图法求两个力的合力．一、实验仪器方木板、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(若干)、铅笔．二、实验原理1．合力F′的确定：一个力F′的作用效果与两个共点力F1与F2共同作用的效果都是把橡皮条拉伸到某点，则F′为F1和F2的合力．2．合力理论值F的确定：根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示．3．平行四边形定则的验证：在实验误差允许的范围内，比较F′和F是否大小相等、方向相同．三、实验步骤1．在方木板上用图钉固定一张白纸，如图1甲所示，用图钉把橡皮条的一端固定在木板上A 点，在橡皮条的另一端拴上两个细绳套．图12．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将结点拉到某位置O，用铅笔描下结点的位置、细绳的方向，并记录两弹簧测力计的读数．3．用一个弹簧测力计把橡皮条拉到同一位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向．4．如图乙所示，按适当的比例作出用两个弹簧测力计拉时的拉力F1和F2的图示以及用一个弹簧测力计拉时的拉力F′的图示，利用刻度尺和三角板，以F1、F2为邻边画出平行四边形，并画出对角线F.5．比较F与F′的大小和方向，看它们在实验误差允许范围内是否相同，从而验证平行四边形定则．四、注意事项1．结点(1)定位O点时要力求准确；(2)同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持位置不变．2．拉力(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向；(2)应使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内；(3)两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小．3．作图(1)在同一次实验中，选定的比例要相同；(2)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．五、误差分析1．弹簧测力计使用前没调零会造成误差．2．使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成误差．3．两次测量拉力时，橡皮条的结点没有拉到同一点会造成偶然误差．4．两个分力的夹角太小或太大以及F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，都会造成偶然误差.一、实验原理及步骤例1做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时：(1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有________和________．(2)在做上述实验时，在水平放置的木板上垫上一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上，另一端结两个细绳套，通过细绳用两个互成角度的弹簧测力计拉橡皮条，使结点移到某一位置O，此时需记下：①______；②________；③________.然后用一个弹簧测力计把橡皮条拉长，使结点到达________，再记下________．(3)在某次实验中，某同学的实验结果如图2所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳结点的位置．图中________是力F1与F2的合力的理论值；________是力F1与F2的合力的实验值．通过把________和______进行比较，验证平行四边形定则．图2答案(1)三角板橡皮条(2)①O点位置②细绳所指方向③相应弹簧测力计读数同一位置O点弹簧测力计读数(3)F F′F F′解析实验中要记录橡皮条拉伸后O点的位置、弹簧测力计的读数及力的方向．二、实验数据处理例2某同学用如图3甲所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律．将一木板(图中未画出)竖直放置与铁架台和轻弹簧所在平面平行．其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：(1)如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；(2)卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端，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；(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力F A、F B的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出F A、F B的合力F′；(4)已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图丙所示，观察比较F和F′，得出结论：__________________.图3答案(2)方向11.40(3)如图所示(4)在实验误差允许范围内F和F′相等，求合力可遵循平行四边形定则三、实验创新例3有同学利用如图4所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力T OA、T OB和T OC，回答下列问题：图4(1)(多选)改变钩码个数，实验能完成的是()A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是()A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向和钩码个数B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图5中________(选填“甲”或“乙”)是正确的．图5答案(1)BCD(2)A(3)甲解析(1)对O点受力分析如图所示，OA、OB、OC分别表示T OA、T OB、T OC的大小，由于三个共点力处于平衡，所以T OA、T OB 的合力大小等于T OC，且T OC<T OA＋T OB，即|T OA－T OB|<T OC<T OA＋T OB，故B、C、D能完成实验．(2)为探究两个互成角度的力的合成规律，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点O 的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，应从力的三要素角度出发，要记录钩码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向，故A正确，B、C、D错误．(3)以O点为研究对象，F3的实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的合力的理论值与实际值有一定偏差，故题图甲符合实际，题图乙不符合实际．1．源于教材——本例的实验原理与教材实验的原理相同．2．高于教材——本实验没有使用弹簧测力计测力的大小，而是用钩码的重力作为绳的拉力，同时用两个光滑的滑轮调节两绳拉力的方向．一、选择题1.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，把橡皮条一端固定于P点，另一端通过细绳套连接两只弹簧秤，并使该端拉至O点，测得PO长为L，如图1所示，则实验中()图1A．选取的细绳套适当长一些B．只需要记录弹簧秤的读数C．两根细绳套间的夹角尽可能大些D．改用一只弹簧秤拉橡皮条时，只需使橡皮条的长度仍为L答案A解析为了减小实验测量的误差，选取的细绳套应适当长一些，故A正确．实验中需记录弹簧秤的读数、拉力的方向以及结点O的位置，故B错误．为了减小测量的误差，两根细绳套间的夹角要适当大一些，不是越大越好，故C错误．为了产生相同的效果，改用一只弹簧秤拉橡皮条时，仍然要拉到同一结点，故D错误．2．在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，以下说法中正确的是()A．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，两细绳之间的夹角必须为90°，以便求出合力的大小B．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，结点的位置必须与用一只弹簧测力计拉时结点的位置重合C．若用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时拉力的图示F′不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D．同一实验过程中，结点O的位置允许变动答案B解析理论上，细绳之间的夹角是任意的，不需要计算，可以用弹簧测力计和细绳确定力的大小和方向，A错误；前后两次结点的位置相同，力的作用效果才相同，B正确，D错误；由于测量和作图存在误差，F′和F的方向不一定重合，实验可以证明，在误差允许的范围内，平行四边形定则总是成立的，C错误．3．(多选)在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用弹簧测力计必须注意() A．测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零点B．测量前应把两弹簧测力计互相勾在一起并对拉，观察它们的示数是否相同，应选用示数相同的一对弹簧测力计C．在用弹簧测力计拉橡皮条时，外壳不要与纸面摩擦D．两根细绳必须等长答案ABC解析A、B选项是为了读数准确，C可以保证准确的测出拉力的大小，细绳的作用是能显示出力的方向，所以不要求必须等长，D错误．二、非选择题4．某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，主要步骤有：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．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；E．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出用两只弹簧测力计拉时的拉力F1和F2的图示以及用一个弹簧测力计拉时的拉力F′的图示，并以F1、F2为邻边用平行四边形定则求出合力F；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：(1)有重要遗漏的步骤的序号是________和________；(2)遗漏的内容分别是______________________和______________________________．答案(1)C D(2)C中应加上“记下两条细绳的方向”D中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”解析(1)根据“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、D.(2)在C中未记下两条细绳的方向，D中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置O.5．将橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计．沿着两个不同的方向拉弹簧测力计．当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图2甲所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出．图2(1)由图可读出两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N.(2)在图乙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(1)4.00 2.50(2)见解析图解析由题图可知，竖直方向的弹簧测力计的读数为2.50 N，水平向右的弹簧测力计的读数为4.00 N．因为读数2.50 N、4.00 N均是0.50 N的整数倍，所以选方格纸中一个小方格的边长表示0.50 N，应用平行四边形定则，即可画这出两个力以及它们的合力，如图所示．6．某同学用如图3所示的实验装置来探究两个互成角度的力的合成规律．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线方向．图3(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是()A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．答案(1)3.6(2)D(3)①改变弹簧测力计B拉力的大小和方向；②减小重物M的质量；③将A更换成较大量程的弹簧测力计(任选其二)解析(1)由弹簧测力计可读出示数为3.6 N；(2)因为只要O点受力平衡，三个力的合力为零即可，没有必要每次都要使O点静止在同一位置，故选D.7．小明通过实验探究两个互成角度的力的合成规律：(1)实验所用的一只弹簧测力计如图4甲所示，在用它测力前应对它进行的操作是____________．图4(2)在测出F1、F2和对应的合力F后，他在纸上画出了F1、F2的图示，如图乙所示．请你帮助他在图中画出合力F的图示．(测得F＝4.9 N，图中a、b为记录F方向的两点)(3)小明用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连接起来；观察图形后，他觉得所画的图形很像平行四边形．至此，为正确得出两个互成角度的力的合成规律，你认为小明接下来应该做些什么？(写出两点即可)①________________________________________________________________________.②________________________________________________________________________.答案(1)调零(2)见解析图(3)①验证该图形基本就是平行四边形；②得出两个互成角度的力的合成规律；③改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验，验证猜想；④与同学交流，得出合理结论(任选其二)解析(1)该实验所用弹簧测力计开始时指针不在零位置，故在用它测力前应对它进行的操作是调零．(2)根据力的三要素作出合力F的图示如图所示(3)根据所画的图形很像平行四边形这一事实，小明接下来应该做以下事情：①验证该图形基本就是平行四边形；②得出两个互成角度的力的合成规律；③改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验，验证猜想；④与同学交流，得出合理结论．8．某同学通过下述实验探究两个互成角度的力的合成规律．图5实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．②如图5所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：③找出②中F OO′.④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图6所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA 段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB.图6完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在图7给出的坐标纸上画出F－l图线，根据图线求得l0＝________cm.图7(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则F OA的大小为________N.(3)根据给出的标度，在图8中作出F OA和F OB的合力F′的图示．图8(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．答案见解析解析(1)根据表格中数据利用描点法作出图像如图所示：图像与横轴的交点即为l0，由图可知l0＝10.00 cm；(2)AB的总长度为6.00 cm＋7.60 cm＝13.60 cm，由F－l图像可知，此时两端拉力F＝1.80 N，即F OA＝F OB＝1.80 N；(3)根据给出的标度，作出合力如图所示；(4)只要作出的合力与实验得出的合力F OO′大小和方向在误差允许的范围内相同则成立．。

3.4 力的合成和分解实验：探究两个互成角度的力的合成规律【学习目标】1.探究两个互成角度的力合成时遵循的规律.2.进一步练习使用作图法求两个共点力的合力．【实验原理和方法】橡皮条一端固定。

第一次，用一个力F'拉橡皮条另一端，使其伸长到O点。

第二次，用两个力F1和F2互成角度地同样将橡皮条拉到O点。

则F'的作用效果等价于F1、F2的共同作用效果。

即F'为F1和F2的合力。

作出力F'、F1、F2的图示，容易猜测F'是以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。

作出力F1和F2的合力F的图示，比较F、F'，如果在实验误差允许的范围内近似相等，则猜想成立。

【实验器材】方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套(两个)、小圆环、图钉、三角尺、刻度尺、铅笔。

【实验步骤】1．将白纸用图钉固定在木板上。

2．将橡皮条一端用图钉固定在木板上端，另一端拴小圆环，小圆环上套两个细绳套。

3．一位同学用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O。

4．另一位同学用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数F1和F2。

5．一位同学只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O。

6．另一位同学用铅笔描下细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数F'。

7．选择合适的标度，画出F1、F2、F'的力的图示。

8．以F1、F2为邻边，利用刻度尺和三角尺作平行四边形。

9．过O点画平行四边形的对角线F，对比F和F'，综合考虑误差，初步得出实验结论。

10．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验。

根据结果得出实验结论。

11．实验完毕，整理器材。

【注意事项】1．在使用弹簧测力计的时候，要使弹簧与木板平面平行。

2．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向。

不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向。

探究两个互成角度的力的合成规律实验步骤实验名称：探究两个互成角度的力的合成规律实验目的：通过实验探究两个互成角度的力的合成规律，验证力的合成规律。

实验器材：1.弹簧测力计（N级别）2.弹簧挠度表3.实验装置支架4.实验架和杆5.两个簧秤盘6.两只质量小的木块7.改变角度的装置8.可固定角度的支架9.实验记录表实验步骤：1.准备实验装置：将一根实验杆固定在支架上，所用弹簧挠度表固定在实验杆的一个端点上。

2.安装改变角度的装置：将一个可以改变角度的装置固定在实验杆的另一个端点上。

3.安装两个簧秤盘：将两个簧秤盘分别装在改变角度的装置上，并调整两个簧秤盘的位置，使之与实验杆互成一定的角度（如30度和60度）。

4.将质量小的木块分别挂在两个簧秤盘上，记录下两个簧秤盘的示数，作为初试测量值。

5.通过改变角度的装置，让两个簧秤盘的角度分别变为45度和75度，记录下两个簧秤盘的示数，并进行测量记录。

6.将角度变为0度或180度，记录下两个簧秤盘的示数，并进行测量记录。

7.根据实验记录数据计算每个角度下的合力大小。

8.绘制合力随角度变化的曲线图。

9.分析实验结果，验证力的合成规律。

实验注意事项：1.实验过程中可能产生较大的力，请确保实验装置的稳定性，以防发生意外。

2.实验操作时需小心，避免弹簧挠度表受到不必要的损坏。

3.实验记录要准确，尽量记录更多的数据点以提高实验结果的准确性。

实验原理简介：当两个互成角度的力以一定的大小和方向作用于物体上时，这两个力的合力可以通过力的合成规律来确定。

根据力的合成规律，合力的大小等于两个力合成后的矢量的长度，合力的方向等于两个力合成后的矢量的方向。

实验结果分析：通过实验记录的数据，可以计算出每个角度下的合力大小，并绘制合力随角度变化的曲线图。

根据实验结果，可以验证力的合成规律。

实验结果应该表明，当两个互成角度的力作用于物体上时，合力的大小和方向可以由力的合成规律来确定。

实验结果讨论：1.在实验结果中，我们可以观察到合力随角度的变化趋势。

探究两个互成角度的力的合成规律实验报告嘿，大家好！今天咱们来聊聊一个超级有趣的话题——力的合成。

听起来是不是有点像物理课上那些看起来复杂的公式？别担心，我会尽量让这事儿轻松一些。

咱们就像是在闲聊，轻松愉快，没那么严肃。

想象一下你在推一辆购物车，车把和地面之间的角度可不是随便的。

你可能会想：“这车怎么这么难推啊？”这就跟力的方向有关系。

要是你推的角度不对，力量就没发挥到极致。

咱们实验室里就进行了一次这样的实验，目的是探讨两个互成角度的力是如何合成的。

咱们的实验设备准备得可不马虎。

几个小伙伴带着力传感器，长条板子，还有那必不可少的测量工具，真的是齐心协力。

咱们先设定了两个力，一个是水平的，另一个则是斜着来的。

咱们心里想着：“这组合会不会让我们大吃一惊？”大家都兴奋得像小孩子一样，准备见证奇迹。

力传感器一接上，数值就开始波动，屏幕上的数据可真是五光十色。

那一刻，我觉得，哇，这真是科学的魔力！屏幕显示出那两股力的合成结果，心里像是被甜蜜的蜜糖包围，想着：“这就是科学呀！”有趣的是，咱们发现当这两个力成一定的角度时，合成的力会比我们想象中的更大。

简直就像是一场力量的盛宴，咱们都忍不住拍手叫好。

就像是把两种不同口味的冰淇淋混在一起，最后竟然变成了美味的香草巧克力口味，简直让人欲罢不能！这个时候，大家开始推测，难道生活中的很多事情都是这样的组合吗？这让我想起了“有心栽花花不发，无心插柳柳成荫”的古老话，组合的力量真是无穷无尽。

在实验过程中，有时候测量会出现小偏差，没关系！这就像我们生活中遇到的小波折，咱们乐观面对就好。

几个小伙伴也开始讨论起了这些偏差背后的原因，像是力的方向、角度，甚至是环境因素。

突然间，大家的想法就像那喷薄而出的泉水一样，涌向了一个个的思路。

每个人都想把自己的想法表达出来，简直像开了一个思想的火花聚会。

不过，不可避免地，咱们还得面对一些小挫折。

突然间，一个传感器出故障，大家的心都悬了起来。

谁也不想这个时候翻车。

探究两个互成角度的力的合成规律实验
实验原理：
两个力分别在不同的方向上行使作用，当它们的作用的方向与它们的大小成某种角度时，它们的作用总是由改变角度引起的合成力的大小和方向来指定。

实验材料：
（1）薄膜；
（2）布条；
（3）水；
（4）砝码；
（5）计算天平；
（6）一张圆形透明玻璃。

实验过程：1.在玻璃板上放置薄膜，在薄膜上塞上布条；
2.将砝码放置在薄膜上，对计算天平进行有关测量；
3.用水把薄膜缩回玻璃板，不均匀拉伸薄膜，记录并计算角度及力的大小；
4.将薄膜角度调整至15°，并记录力的大小；
5.在未改变角度的情况下，将薄膜的一边继续向玻璃板压缩，随着压缩的量的增加，
记录合成力的大小；
6.对于不同角度的情况，重复上述步骤，记录所得数据；
7.计算不同角度下合成力的大小，作出根据实验获得的数据得出两个互成角度的力的
合成规律的曲线图。

实验结论：
根据实验获得的数据，我们发现两个互成角度的力的合成规律的发展轨迹如下：当角
度变小时，两个力的合成力也会随之变小，而当角度越大，两个力的合成力也会随之增大，合成力最大时出现在相切角度。

经过实验，我们可以得出结论：当两个互成角度的力逐渐
靠近相切时，它们合成的力将越来越大，而当它们转变到90° 时，其合成力也将做最大
值达到最大，当两个力的角度大于90° 将会得到负值的合成力。

第2课时实验：探究两个互成角度的力的合成的规律学习目标要求核心素养和关键能力1.会通过实验探究互成角度的两个力合成的规律。

2.练习使用作图法求两个力的合力。

1.科学探究能从等效替代的角度提出用一个力等效替代两个力的实验思路，设计实验探究的方案，探究分力与合力的关系。

2.关键能力实验探究能力。

一、实验目的1.探究互成角度的两个共点力合成时遵循的规律。

2.学会用作图法处理实验数据和得出实验结论。

二、实验原理等效思想：使一个力F′的作用效果和两个力F1和F2的作用效果相同，就是使同一条一端固定的橡皮筋伸长到同一点O，即伸长量相同，所以F′为F1和F2的合力，作出力F′的图示，再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示，比较F、F′在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同。

三、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮筋、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、铅笔。

部分器材用途橡皮筋伸长量相同，保证两次操作作用效果相同白纸用铅笔在其上描点，确定力的方向，并作出力的图示以验证力的平行四边形定则四、实验步骤1.仪器安装(1)如实验原理图所示，用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。

(2)用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，橡皮筋的另一端拴上两个细绳套。

2.测量与记录(1)用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与绳的结点伸长到某一位置O。

记录两弹簧测力计的读数F1、F2，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向。

(2)只用一个弹簧测力计通过细绳套把橡皮筋的结点拉到同样的位置O。

记下弹簧测力计的读数F′和细绳套的方向。

(3)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验。

五、数据处理1.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个弹簧测力计的拉力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。

物理实验报告单
年级: 姓名: 实验时间: 实验名称探究两个互成角度的力的合成规律
实验目的（1）依据合力的作用效果与各个分力共同作用的效果相同,探究求两个互成角度力的合成规律
（2）学会用作图法处理实验数据.
实验原理等效替代法，F的效果与F1和F2的效果相同，则F为F1和F2的合力。

实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、图钉(几个)、铅笔。

实验步骤(1)用图钉将白纸固定在方木板上。

(2)用图钉将橡皮条一端固定于A，另一端拴两个细绳。

(3)用两只弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点伸长到位置O并标记，记录F
1
和F
2
数据及绳的方向。

（4）用一只弹簧测力计将橡皮条结点拉到位置O，记录F读数和细绳的方向。

数据采集
根据数据填写。

探究两个互成角度的力合成规律研究内容力合成是物理学中一个重要的概念，它是研究多个力作用下的合力的方向和大小。

在实际生活中，我们经常会遇到两个互成角度的力作用在同一个物体上的情况，那么如何求解这两个力的合成规律呢？本文将从力的概念入手，探究两个互成角度的力合成规律，分析合力的方向和大小，以及相关的应用。

一、力的概念力是一种基本的物理量，它是描述物体之间相互作用的一种表示。

根据牛顿定律，力的大小与物体的质量和加速度相关，力的方向则决定了物体运动的方向。

力可以分为接触力和非接触力两种。

接触力是由物体之间的接触引起的，如摩擦力、弹力等；非接触力是由物体之间的距离引起的，如重力、电磁力等。

二、两个互成角度的力合成规律当两个力作用在同一个物体上，并且方向呈一定的夹角时，我们需要求解这两个力的合力。

根据几何知识和三角函数，我们可以得出两个互成角度的力合成规律。

设有两个力F1和F2，它们的夹角为θ，那么它们的合力F的大小和方向可以通过以下公式来求解：F = √(F1^2 + F2^2 + 2F1F2cosθ)合力F的方向θ'可以通过以下公式来求解：tanθ' = (F2sinθ) / (F1 + F2cosθ)根据以上公式，我们可以计算出两个互成角度的力的合力的大小和方向，从而有针对性地进行物体的运动分析和计算。

这为我们解决相关问题提供了一个有效的工具。

三、相关应用两个互成角度的力合成规律在实际生活中有着广泛的应用。

下面以实际情况为例，说明这一规律在解决问题中的作用。

1.物体受到多个斜向拉力的情况假设有一个物体受到两个斜向拉力F1和F2，它们的夹角为θ，我们需要求解物体所受合力的大小和方向。

根据两个互成角度的力合成规律，我们可以利用上述公式计算出合力的大小和方向，从而分析物体的受力情况和运动状态。

2.物体处于倾斜平面上受到的重力和支持力当一个物体处于倾斜平面上时，它受到的重力和支持力的方向和大小可能会发生变化。