335探究合力与分力的关系解析

探究合力和分力的关系一、教学任务分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。

力的合成和分解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。

力的合成和分解是本章教学的重点。

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。

从教材“泗水拔鼎”故事情景入手，让学生通过模拟“拔鼎”（即提杠铃片）的游戏提出问题，感悟等效思想，直观感受“合力与分力”、“共点力”、“合成与分解”等概念。

从“双绳提砝码”演示实验，创设问题情境。

在学生亲身体验的基础上，教师从如何记录力的作用位置、大小、方向等，为学生进一步的探究搭建一个台阶，再引导学生通过实验探究、归纳验证平行四边形定则。

完成对“泗水拔鼎”“双绳提砝码”等实际问题的解释。

通过实践研究“吊床问题”，进一步探究合力与分力的大小关系，加深对平行四边形定则的认识。

本设计强调学生的参与和亲身体验，在学习过程中感受等效等思想方法，通过对简单实际问题的研究，知道力的合成在实际中的应用，从而自觉联系生活、生产和科技实际，激发求知欲望和研究周围事物的兴趣。

二、教学目标1、知识和技能（1）知道合力与分力。

（2）知道共点力，理解共点力的合成。

（3）会用平行四边形定则求共点力的合力。

（4）会用计算法求相互垂直二力的合力。

2、过程和方法（1）通过模拟“泗水拔鼎”情景，用一个力等效地替代两个力，在回忆巩固合力与分力，力的合成与分解等概念的过程中，感受等效替代这一物理方法。

（2）通过“双绳提砝码”演示实验，创设问题情境。

通过画出的合力分力力的图示，猜想互成角度二力合成的几何规律，再实验探索研究，最终归纳验证力的平行四边形定则的过程，认识探究物理规律的基本环节：猜想→实验→结论。

（3）通过实践研究“吊床问题”的过程，感受物理实验在解决具体问题中的作用。

3、情感、态度和价值观（1）通过参与“泗水拔鼎”活动和实践研究“吊床问题”，提高兴趣，感悟生活中处处有物理，激发探究的兴趣和学习的热情。

力学中的合力与分力在物理学中，力学是一个研究物体运动和力的学科。

力是指物体之间相互作用时产生的一种物理量。

在力学中，合力与分力是两个基本概念，它们在研究物体运动和分析力的性质时起着重要的作用。

一、合力合力是指多个力的矢量和，表示了多个力合作后对物体所产生的总效果。

合力的大小和方向由各个力的大小和方向决定。

在二维空间中，多个力的合力可以通过几何法或者分解法求解。

几何法求解合力可以利用力的平行四边形法则，即将多个力的作用点连成相应的线段，然后将它们首尾相连形成一个平行四边形，通过测量该平行四边形的对角线可以得到合力的大小和方向。

分解法求解合力则是将合力分解为多个力的矢量和。

常见的分解方法包括平行分解和垂直分解。

平行分解是将合力分解为平行于某一方向的多个力的矢量和，而垂直分解是将合力分解为垂直于某一方向的多个力的矢量和。

利用分解法可以将复杂的合力问题简化为多个简单的力问题，便于进行分析和计算。

二、分力分力是指一个力在某一方向上的投影，也就是将合力按照特定方向进行分解后得到的各个力的分量。

分力的大小和方向由合力的大小和方向以及分解方向决定。

对于平行分解，每个分力的大小与其对应的原力之间的比例关系为：分力的大小等于合力的大小与原力之间的比例乘以原力的大小。

而对于垂直分解，每个分力的大小等于合力的大小与原力之间的比例乘以原力的大小的正弦值。

分力在物体运动和受力分析中具有重要的作用。

通过对分力的分析，可以更加清晰地了解物体在各个方向上所受到的力的效果，方便进行运动学和动力学的研究。

此外，分力还可以用于计算物体在运动过程中的加速度、速度和位移等相关性质。

总结合力与分力是力学中的重要概念，它们有助于我们理解物体运动的原理和力的性质。

合力是多个力的矢量和，分力是一个力在某一方向上的投影。

通过几何法或者分解法可以求解合力和分力，并利用它们进行物体运动和受力的分析。

力学中的合力与分力为我们揭示了物体在受力作用下的行为规律，对于物理学的研究和应用具有重要的意义。

合力与分力之间的关系不正确的说法一、概述合力与分力是力学中的重要概念，它们在描述物体受力及力的作用情况时起着至关重要的作用。

然而，关于合力与分力之间的关系却存在着一些不正确的说法。

本文将分析和阐述关于合力与分力的一些常见错误说法，并对其进行澄清和纠正。

二、合力与分力的概念1. 合力的概念合力是指多个力合成后的总力，是多个力共同作用下的结果。

在物体受到多个力的作用时，这些力可能有不同的方向和大小，合力即为这些力的合成结果，其方向和大小由这些力的矢量和来决定。

2. 分力的概念分力是指合力在多个物体或多个部分之间的分配的力，是合力作用于不同部分时各部分受到的力的大小和方向。

分力是由合力根据物体的不同部分或力的不同方向进行分解而得到的。

三、关于合力与分力之间的错误说法1. 错误观点一：分力的大小等于合力的大小一些人认为分力的大小等于合力的大小，这是不正确的。

实际上，分力是由合力根据物体的不同部分或力的不同方向进行分解而得到的，它与合力的大小并不相等。

在不同方向上，合力可能会分解成多个分力，这些分力的大小和方向都是可以相互变化的，因此分力的大小并不等于合力的大小。

2. 错误观点二：合力等于所有分力之和另一些人错误地认为合力等于所有分力之和，这同样是一个误解。

合力是多个力合成后的总力，它并不等于所有分力之和。

在物体受到多个力的作用时，这些力可能在不同的方向上产生分力，而合力是这些分力合成后的总结果，因此不能简单地认为合力等于所有分力之和。

3. 错误观点三：分力的方向与合力的方向一致还有一些人错误地认为分力的方向与合力的方向是一致的，这同样是一个误解。

实际上，分力的方向是根据物体的不同部分或力的不同方向进行分解而得到的，它与合力的方向并不一定完全一致。

在不同方向上，合力可能会分解成多个分力，这些分力的方向可能与合力的方向并不完全一致，因此不能简单地认为分力的方向与合力的方向是一致的。

四、合力与分力之间的正确关系据上述分析，我们可以得出结论：合力与分力之间的关系在一些观点上存在误解，实际上，合力与分力之间的关系应该是一个较为复杂而丰富的关系。

实验：探究合力与分力的关系[目标定位] 1.探究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、实验原理一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡筋条结点拉伸到某点，则F为F1和F2的合力，作出F的图示，再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F′的图示，比较F′与F在实验误差允许范围内是否大小相等、方向相同，即得到互成角度的两个力合成遵从平行四边形定则．二、实验器材方木板、白纸、图钉若干、细芯铅笔、橡皮筋一段、细绳套两个、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺．三、实验过程1．仪器的安装(1)钉白纸：用图钉把一张白纸钉在方木板上，将方木板放在水平桌面上．(2)拴绳套：用图钉把橡皮筋的一端固定在木板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳套．2．操作与记录(1)两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O(如图1所示)．用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数．图1(2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮筋的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．3．作图对比(1)理论值：在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉橡皮筋时拉力F1和F2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F.(2)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橡皮筋时拉力F′的图示，如图2所示．图2(3)相比较：比较F′与用平行四边形定则求得的合力F在实验误差允许的范围内是否重合．4．重复改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F′在实验误差允许的范围内是否相等．四、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，橡皮筋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，F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，会造成偶然误差．五、注意事项1．结点(1)定位O点时要力求准确；(2)同一次实验中橡皮筋拉长后的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)应使橡皮筋、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．例1李明同学在做“探究合力与分力的关系”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图3(a)所示．图3(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．(2)(多选)有关此实验，下列叙述正确的是( )A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3)如图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)________________________________________________________________________. (4)在以上比较符合实验事实的一位同学的实验中，造成误差的主要原因是：(至少写出两种情况) ______________________________________________________________________. 答案(1)如图所示(2)AC (3)张华的实验比较符合实验事实(4)①F1的方向比真实方向偏左；②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行例2在“探究合力与分力的关系”的实验中某同学的实验情况如图4所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图4(1)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(2)(多选)本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差( )A．两个分力F1、F2间的夹角越大越好B．拉橡皮筋的细绳要稍长一些C．实验中，弹簧测力计必须与木板平行D．读数时视线要正对弹簧测力计刻度解析(1)本实验是采用等效替代的原理，当两个力作用使橡皮筋结点O伸长到某一点，另一个力作用也使橡皮筋结点O伸长到同一点时，这个力就是前两个力的合力，选B.(2)本实验中两弹簧测力计所拉绳间的夹角一般在60°到120°之间较合适，A错误；为了减小误差，便于确定两拉力的方向，拉橡皮筋的细绳要稍长一些，且必须使橡皮筋、细绳、弹簧测力计都与木板平行，细绳要与弹簧测力计轴线在同一直线上，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，B、C、D均正确．答案(1)B (2)BCD1．(多选)在做完“探究合力与分力的关系”实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是( )A．用两只弹簧测力计拉橡皮筋时，应使两细绳套间的夹角为90°，以便算出合力的大小B．用两只弹簧测力计拉橡皮筋时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮筋时力的图示F′不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立C．若F1、F2方向不变，而大小各增加1 N，则合力的方向也不变，大小也增加1 ND．在用弹簧测力计拉橡皮筋时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行答案BD解析用两只弹簧测力计拉橡皮筋时，两细绳套的夹角约在60°～120°范围，实验中不需要计算出合力的大小，没必要非得把细绳套间夹角设定为90°，A错．实验中F与F′的图示不一定完全重合，只要两者长度差不多，夹角很小，就可以近似认为验证了“力的平行四边形定则”，B对．F1、F2夹角不确定，它们的大小与合力F的大小关系不确定，不能通过F1、F2大小的变化确定F大小的变化，C错．实验时必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行，D对．2．某同学用如图5所示的实验装置来探究合力与分力的关系．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5(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________．(请填写选项前对应的字母)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；②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)解析(1)由弹簧测力计可读出数据为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；(3)减小重物M的质量，可使弹簧测力计的读数减小，将A更换成较大量程的弹簧测力计以及改变弹簧测力计B拉力的方向也可．1．在做“探究求合力的方法”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量角器测量力的大小和方向，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．2．(多选)在“探究合力与分力的关系”的实验中，某同学的实验情况如图1甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法中正确的是( )图1A．图乙中的F是力F1和F2合力的理论值，F′是力F1和F2合力的实际测量值B．图乙的F′是力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值C．在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么对实验结果没有影响D．在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么对实验结果有影响答案BC解析F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际测量值是单独一个力把橡皮筋拉到O点时的值，因此F′是F1与F2合成的理论值，F是F1与F2合成的实际测量值，故A错误，B正确．由于作用效果相同，将两个细绳换成两根橡皮筋，不会影响实验结果，故C正确，D错误．3．某同学做“探究合力与分力的关系”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．用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋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，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，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，通过细绳套拉橡皮筋使其伸长，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“把橡皮筋的结点拉到同一位置O”解析(1)根据“探究求合力的方法”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筋的结点拉到同一位置O.4．图2甲为“探究合力与分力的关系”的实验装置．图2(1)(多选)下列说法中正确的是( )A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，拉橡皮筋结点到达的位置不能变化B．用弹簧测力计拉细绳时，拉力方向必须竖直向下C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°(2)某次操作时，一只弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为________N. 答案(1)AC (2)4.05．在“探究合力与分力的关系”实验中，部分实验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B．在其中一根细线末端挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图3甲所示，记录：________、________、________.C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线末端挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使________，记录______________________．图3答案步骤B：钩码个数(或细线拉力) 橡皮筋与细线结点的位置O细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)步骤C：橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点的位置O重合钩码个数和对应的细线方向6．某同学用如图4甲所示的装置做“探究合力与分力的关系”实验．将一木板竖直平行放在铁架台和轻弹簧所在平面后面．其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：图4(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)如图乙所示，卸下钩码，然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将轻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．其中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．答案(2)方向11.40 (3)如图所示7．小明通过实验探究求合力的方法：(1)实验所用的一只弹簧测力计如图5甲所示，在用它测力前应对它进行的操作是____________．图5(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，为正确得出求合力的一般方法，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得出求合力的一般方法；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得出求合力的一般方法；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．。

探究合力与分力之间的关系Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT《探究合力与分力之间的关系》一、实验目的1．会用弹簧秤和细线测出力的大小和方向．2．验证互成角度的两个共点力的合成，遵从平行四边形定则(或《探究合力与分力之间的关系》) 二、实验原理此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等．如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则． 三、实验器材方木板一块，弹簧秤两个，白纸，橡皮条一段，细绳套两个，图钉(若干)，三角板，刻度尺，铅笔． 四、实验步骤（1）在桌面上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。

（2）用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的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。

（3）用两个弹簧秤分别勾住绳子套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O （如图）。

（4）用铅笔记下O 点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数。

（5）用铅笔和刻度尺在白纸上从O 点沿着两条细绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力F 1和F 2的图示。

用平行四边形定则求出合力F 。

（6）只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O 。

读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F ′的图示。

（7）比较力F ′与用平行四边形定则求得的合力F 的大小和方向，看它们是否相等。

（8）改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验。

从实验结果可以得到什么结论 五、注意事项①检查弹簧秤的指针是否在零刻度上； ②使橡皮条、细绳所在的平面与木板面平行；③尽可能不让弹簧秤的弹簧、指针、拉杆与刻度板或限位卡发生摩擦；④描绘结点的位置和细线的方向应力求准确。

可以将细线按在白纸上，用铅笔尖沿线描出两个距离较大．．的点，再用直尺把点连成线。

高一物理合力和分力知识点在高一物理学习中，合力和分力是非常重要的知识点。

合力指的是多个力共同作用于一个物体的结果力，而分力则是将合力拆分为多个力的过程。

理解合力和分力的概念是掌握物理学中许多问题的基础。

本文将对合力和分力的相关知识点进行解析和讨论。

1. 合力的概念和性质合力是指作用在物体上的多个力合成为一个力的结果。

根据牛顿第三定律，物体受到的合力等于物体对外施加的作用力之和。

合力的方向和大小由各个作用力的方向和大小决定。

例如，一个物体受到向右的10牛的力和向左的5牛的力，那么物体所受合力为向右的5牛的力。

合力的方向与作用力大的方向一致，且合力的大小等于作用力的差值。

2. 分力的概念和分解方法分力是将合力拆分为多个力的过程。

在物体所受合力沿一条直线上时，可以将合力沿该方向进行分解。

分解的方法有三种：水平分力、垂直分力和倾斜分力。

水平分力指的是将合力分解为水平方向上的力，垂直分力指的是将合力分解为垂直方向上的力，而倾斜分力是将合力分解为既有水平分力又有垂直分力的力。

通过分力的概念和分解方法，我们可以更好地理解物体所受力的作用方式和效果。

在解题过程中，我们可以将合力进行分解，从而更好地分析和计算物体所受的力。

3. 斜面上物体所受分力分析当物体放置在斜面上时，我们需要分析物体所受的水平力和垂直力。

根据物体在斜面上静止的条件，可以得到物体所受水平力和垂直力之间的关系。

根据初中学习的正弦定理和余弦定理，我们可以得到在斜面上物体所受力的大小和方向。

利用这些定理和相关公式，可以求解物体所受力的具体数值。

4. 平衡力和不平衡力的概念和判断方法平衡力指的是多个力合成的结果力为零的情况。

在物体受到多个力的作用时，如果合力为零，则物体处于平衡状态。

不平衡力指的是多个力合成的结果力不为零的情况。

物体在受到不平衡力的作用时，将产生运动或形变的效果。

通过分析物体所受力的合成情况，我们可以判断物体是处于平衡状态还是非平衡状态。

力的合成与分解实验探索力的合成和分解的方法和原理在物理学中，力是描述物体运动和相互作用的基本概念之一。

探索力的合成与分解的方法和原理，有助于我们深入理解力的作用机制。

本文将介绍力的合成与分解的实验方法，并解析其中的原理。

一、实验方法1. 实验材料：- 弹簧测力计- 绳子- 物体（如砝码）- 实验支架2. 实验步骤：a. 将弹簧测力计固定在实验支架上。

b. 在弹簧测力计下方，挂一根绳子，并在绳子的另一端挂上物体。

c. 调节测力计的位置，使其与绳子的方向成一定的夹角。

d. 记录测力计示数。

e. 将同一物体分别用两根绳子连接到弹簧测力计上。

f. 调整各个绳子的夹角，并记录示数。

g. 根据实验数据进行计算和分析。

二、合力与分力的原理1. 力的合成原理：当多个力作用在物体上时，它们的合力等于所有力的矢量和。

在力的合成实验中，通过调整绳子的夹角，可以改变作用在弹簧测力计上的力的大小和方向。

根据合力的定义，我们可以知道，当两个力的方向相同时，合力的大小等于两个力的矢量和；当两个力的方向相反时，合力的大小等于两个力的差值。

2. 力的分解原理：当一个力作用在物体上时，可以将该力分解为两个正交方向上的分力。

利用三角函数的关系，可以计算出这两个分力的大小。

在力的分解实验中，我们可以通过调整绳子的夹角，来改变作用在弹簧测力计上的力，从而观察分力的变化。

三、实验结果与讨论通过实验可以得到多组数据，包括不同夹角下的测力计示数。

根据这些数据，我们可以进行以下讨论：1. 合力的大小：根据实验中得到的示数，我们可以得出合力的大小。

当两个力的方向相同时，合力的大小等于两个力的示数之和；当两个力的方向相反时，合力的大小等于两个力的示数之差。

2. 分力的大小：通过实验中不同夹角下的测力计示数，我们可以计算出分力的大小。

利用三角函数的关系，可以得到合力与分力的关系。

对于夹角为θ的情况，分力的大小可以通过示数乘以cosθ或sinθ来计算。

学案2实验：探究合力与分力的关系[学习目标定位] 1.探究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、实验原理一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡筋条结点拉伸到某点，则F为F1和F2的合力，作出F的图示，再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F′的图示，比较F′与F在实验误差允许范围内是否大小相等、方向相同，即得到互成角度的两个力合成遵从平行四边形定则．二、实验器材方木板、白纸、图钉若干、细芯铅笔、橡皮筋一段、细绳套两个、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.一、实验过程1．仪器的安装(1)钉白纸：用图钉把一张白纸钉在方木板上，将方木板放在水平桌面上．(2)拴绳套：用图钉把橡筋条的一端固定在木板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳套．2．操作与记录(1)图1两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O(如图1所示)．用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数．(2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡筋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和细绳套的方向．3．作图对比(1)理论值：在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉橡皮筋时拉力F1和F2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F.(2)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橡皮筋时拉力F′的图示，如图2所示．图2(3)相比较：比较F′与用平行四边形定则求得的合力F在实验误差允许的范围内是否重合．4．重复改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F′在实验误差允许的范围内是否相等．二、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，橡皮筋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，F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，会造成偶然误差．三、注意事项1．结点(1)定位O点时要力求准确；(2)同一次实验中橡皮筋拉长后的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)应使橡皮筋、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．例1李明同学在做“探究合力与分力的关系”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图3(a)所示．图3 (1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F 1和F 2的合力图示，并用F 表示此力．(2)有关此实验，下列叙述正确的是( )A ．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B ．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C ．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O ，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D ．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3)如图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F ′是用一只弹簧测力计拉时的图示)________________________________________________________________________.(4)在以上比较符合实验事实的一位同学的实验中，造成误差的主要原因是：(至少写出两种情况)________________________________________________________________________. 答案 (1)如图所示(2)AC (3)张华的实验比较符合实验事实 (4)①F 1的方向比真实方向偏左；②F 2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线不分别与F 1线和F 2线平行例2 在 “探究合力与分力的关系”的实验中某同学的实验情况如图4所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和OC 为细绳．(1)本实验采用的科学方法是( )图4A ．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(2)本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差()A．两个分力F1、F2间的夹角越大越好B．拉橡皮筋的细绳要稍长一些C．实验中，弹簧测力计必须与木板平行D．读数时视线要正对弹簧测力计刻度解析(1)本实验是采用等效替代的原理，当两个力作用使橡皮筋结点O伸长到某一点，另一个力作用也使橡皮筋结点O伸长到同一点时，这个力就是前两个力的合力，选B.(2)本实验中两弹簧测力计所拉绳间的夹角一般在60°到120°之间较合适，A错误；为了减小误差，便于确定两拉力的方向，拉橡皮筋的细绳要稍长一些，且必须使橡皮筋、细绳、弹簧测力计都与木板平行，细绳要与弹簧测力计轴线在同一直线上，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，B、C、D均正确．答案(1)B(2)BCD1.在做完“探究合力与分力的关系”实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是()A．用两只弹簧测力计拉橡皮筋时，应使两细绳套间的夹角为90°，以便算出合力的大小B．用两只弹簧测力计拉橡皮筋时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮筋时力的图示F′不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立C．若F1、F2方向不变，而大小各增加1 N，则合力的方向也不变，大小也增加1 ND．在用弹簧测力计拉橡皮筋时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行答案BD解析用两只弹簧测力计拉橡皮筋时，两细绳套的夹角约在60°～120°范围，实验中不需要计算出合力的大小，没必要非得把细绳套间夹角设定为90°，A错．实验中F与F′的图示不一定完全重合，只要两者长度差不多，夹角很小，就可以近似认为验证了“力的平行四边形定则”，B对．F1、F2夹角不确定，它们的大小与合力F的大小关系不确定，不能通过F1、F2大小的变化确定F大小的变化，C错．实验时必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行，D对．2．某同学用如图5所示的实验装置来探究合力与分力的关系．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5(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________．(请填写选项前对应的字母)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；②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等)解析(1)由弹簧测力计可读出数据为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；(3)减小重物M的质量，可使弹簧测力计的读数减小，将A更换成较大量程的弹簧测力计以及改变弹簧测力计B拉力的方向也可．1．在“探究合力与分力的关系”实验中，先将橡皮筋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，需要两次拉伸橡皮筋，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮筋．实验对两次拉伸橡皮筋的要求中，下列说法正确的是________(填字母代号)．A．将橡皮筋拉伸相同长度即可B．将橡皮筋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．将橡皮筋和绳的结点拉到相同位置答案BD解析实验中两次拉伸橡皮筋时，应要求两次的作用效果必须完全相同，即橡皮筋被拉伸的方向、长度完全相同，所以答案选B、D.2．在“探究合力与分力的关系”的实验中，某同学的实验情况如图1甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法中正确的是()图1A．图乙中的F是力F1和F2合力的理论值，F′是力F1和F2合力的实际测量值B．图乙的F′是力F1和F2合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值C．在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么对实验结果没有影响D．在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么对实验结果有影响答案BC解析F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际测量值是单独一个力把橡皮筋拉到O点时的值，因此F′是F1与F2合成的理论值，F是F1与F2合成的实际测量值，故A错误，B正确．由于作用效果相同，将两个细绳换成两根橡皮筋，不会影响实验结果，故C正确，D错误．3．某同学做“探究合力与分力的关系”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．用图钉把橡筋条的一端固定在板上的A点，在橡皮筋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，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，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力F；E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮筋使其伸长，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：(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 E(2)C中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡筋条的结点拉到同一位置O”解析(1)根据“探究求合力的方法”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E.(2)在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡筋条的结点拉到同一位置O.4．图2甲为“探究合力与分力的关系”的实验装置．图2(1)下列说法中正确的是________．A ．在测量同一组数据F 1、F 2和合力F 的过程中，拉橡皮筋结点到达的位置O 的位置不能变化B ．用弹簧测力计拉细绳时，拉力方向必须竖直向下C ．F 1、F 2和合力F 的大小都不能超过弹簧测力计的量程D ．为减小测量误差，F 1、F 2方向间夹角应为90°(2)某次操作时，一只弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为________N. 答案 (1)AC (2)4.005．在“探究合力与分力的关系”实验中：(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A ．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B ．在其中一根细线末端挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图3甲所示，记录：________、________、________.C ．将步骤B 中的钩码取下，分别在两根细线末端挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B 、C 使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B 、C 的位置，使________，记录______________________．图3(2)若通过探究得到“力的平行四边形定则”，那么图乙中cos αcos β＝________. 答案 (1)步骤B ：钩码个数(或细线拉力) 橡皮筋与细线结点的位置O 细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)步骤C ：橡皮筋与细线结点的位置与步骤B 中结点的位置O 重合 钩码个数和对应的细线方向 (2)34。