2020版新教材高中物理4.1.2探究两个互成角度的力的合成规律课件鲁科版必修1.pdf
《2020版新教材高中物理4.1.2探究两个互成角度的力的合成规律课件鲁科版必修1.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020版新教材高中物理4.1.2探究两个互成角度的力的合成规律课件鲁科版必修1.pdf(55页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第2课时 探究两个互成角度的力的合成规律 【实验目的实验目的】 1.1.探究两个互成角度的共点力与其合力间的关系。探究两个互成角度的共点力与其合力间的关系。 2.2.学习用学习用_的思想探究矢量合成的方法。的思想探究矢量合成的方法。 等效替代 等效替代 【实验器材实验器材】 木板、木板、_、细线、细线、_、 图钉图钉( (若干若干) )、白纸、铅笔、白纸、铅笔、_、三角板。、三角板。 橡皮筋橡皮筋 弹簧测力计 弹簧测力计( (两只两只) ) 刻度尺刻度尺 【实验原理与设计实验原理与设计】 1.1.实验的基本思想实验的基本思想 _ _。 (1)(1)变量的控制要求:变量的控制要求: 在物理实验中
2、,要注意控制实验过程中的在物理实验中,要注意控制实验过程中的_ ( (选填选填“相同变量相同变量”或或“不同变量不同变量”) )。 等效替代法 等效替代法 不同变量不同变量 (2)(2)设计思路:设计思路: 可以用弹簧测力计拉橡皮筋,用一个力、两个力分别可以用弹簧测力计拉橡皮筋,用一个力、两个力分别 拉橡皮筋,使橡皮筋的拉橡皮筋,使橡皮筋的_不变,比较一个力和不变,比较一个力和 两个力的大小、方向之间的关系,找出规律。两个力的大小、方向之间的关系,找出规律。 作用效果作用效果 (3)(3)实验思想的拓展:实验思想的拓展: 等效替代法是在保证某种效果等效替代法是在保证某种效果( (特性和关系特性
3、和关系) )相同的前相同的前 提下,将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过提下,将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过 程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过 程代替,来研究和处理的方法。程代替,来研究和处理的方法。 2.2.实验原理:实验原理: (1)(1)让两个互成角度的共点力让两个互成角度的共点力F F1 1和和F F2 2作用于某一物体,作用于某一物体, 并产生明显的作用效果。并产生明显的作用效果。 (2)(2)用一个力用一个力F F来代替来代替F F1 1和和F F2 2,并产生同样的,并产生同样的_, F F可看成可看成F
4、F1 1和和F F2 2的的_。 (3)(3)测出测出F F1 1、F F2 2和和F F,比较它们的大小和方向,找出其,比较它们的大小和方向,找出其 中的规律。中的规律。 作用效果作用效果 合力合力 3.3.实验设计实验设计两组物理量的测量方法。两组物理量的测量方法。 (1)(1)一个力的测量:一个力的测量: 用一个力拉橡皮筋时,记录细线的结点位置用一个力拉橡皮筋时,记录细线的结点位置O O、绳套的、绳套的 方向、弹簧测力计的读数。方向、弹簧测力计的读数。 (2)(2)两个力的测量:两个力的测量: 用两个力拉橡皮筋时,把橡皮筋的结点拉到相同位置用两个力拉橡皮筋时,把橡皮筋的结点拉到相同位置O
5、 O ,记录两绳套的方向、两弹簧测力计的读数。,记录两绳套的方向、两弹簧测力计的读数。 【实验过程实验过程】 一、实验步骤一、实验步骤 1.1.安装实验器材:用图钉把白纸钉在水平桌面上的木安装实验器材:用图钉把白纸钉在水平桌面上的木 板上,用图钉把橡皮筋的一端固定在板上,用图钉把橡皮筋的一端固定在A A点,橡皮筋的另点,橡皮筋的另 一端拴上两个细绳套,如图所示。一端拴上两个细绳套,如图所示。 2.2.操作与记录:操作与记录: (1)(1)两力拉:两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,两力拉:两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套, _地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,地拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,_到达某到达某 一
6、位置一位置O(O(如图所示如图所示) )。铅笔描下。铅笔描下_的位置和两个的位置和两个 细绳套的细绳套的_,并记录弹簧测力计的读数。,并记录弹簧测力计的读数。 互成角度互成角度结点结点 结点结点O O 方向方向 (2)(2)一力拉:用一个弹簧测力计,通过细绳套,把橡皮一力拉: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筋的结点拉到与前面_的位置的位置O O,记下弹簧测力计的,记下弹簧测力计的 _和细绳套的和细绳套的_。 (3)(3)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向再重做两次改变两弹簧测力计拉力的大小和方向再重做两次 实验。实验。 相同相同 读数读数方向方向 【思考思考讨论讨论】 实
7、验过程中应注意哪些方面的操作安全问题?实验过程中应注意哪些方面的操作安全问题? ( (科学态度与责任科学态度与责任) ) 提示:提示: (1)(1)小心放置图钉,避免造成伤害;小心放置图钉,避免造成伤害; (2)(2)使用弹簧测力计时,不要超过它的弹性限度;使用弹簧测力计时,不要超过它的弹性限度; (3)(3)不要将橡皮筋拉得过长。 不要将橡皮筋拉得过长。 二、数据收集与分析二、数据收集与分析 根据图示法画出的结果,比较根据图示法画出的结果,比较F F1 1、F F2 2和和F F的大小和方向的大小和方向 ,并将,并将F F1 1、F F2 2和和F F的箭头端用虚线连起来,找出的箭头端用虚线
8、连起来,找出F F1 1、F F2 2 和和F F三者的规律。三者的规律。 进一步以进一步以F F1 1、F F2 2为邻边画出平行四边形,并作对角线为邻边画出平行四边形,并作对角线 FF,比较,比较F F和和FF的差异。在误差允许范围内,判断的差异。在误差允许范围内,判断 F F1 1、F F2 2和和F F是否满足平行四边形关系。对比其他实验是否满足平行四边形关系。对比其他实验 小组的数据看一看你发现的规律是否具有普遍性。小组的数据看一看你发现的规律是否具有普遍性。 实验结论:实验结论:F F是是F F1 1和和F F2 2的合力,的合力,F F1 1、F F2 2和和F F满足满足 _关
9、系。关系。 平行四边形定则 平行四边形定则 【思考思考讨论讨论】 (1)(1)保持两只弹簧测力计的拉力大小不变,只改变它们保持两只弹簧测力计的拉力大小不变,只改变它们 的夹角,合力的大小如何变化?的夹角,合力的大小如何变化? (2)(2)合力大小是否一定等于原来两个力的大小之和?合力大小是否一定等于原来两个力的大小之和? (3)(3)合力是否一定大于原来的每一个力?合力是否一定大于原来的每一个力? 请通过实验得出结论,并说明原因。请通过实验得出结论,并说明原因。( (科学思维科学思维) ) 提示:提示: (1)(1)若两拉力大小不变,夹角越大,合力越小;夹角越若两拉力大小不变,夹角越大,合力越
10、小;夹角越 小,合力越大。小,合力越大。 (2)(2)合力大小不一定等于原来两个力的大小之和,当两合力大小不一定等于原来两个力的大小之和,当两 个力方向相同时,合力大小才等于两个力大小之和。个力方向相同时,合力大小才等于两个力大小之和。 (3)(3)合力不一定大于原来的每一个力,合力可以比分力合力不一定大于原来的每一个力,合力可以比分力 大,可以等于分力,也可以小于分力。大,可以等于分力,也可以小于分力。 【误差分析误差分析】 1.1.实验原理不完善造成系统误差:实验原理不完善造成系统误差: (1)(1)弹簧测力计使用前没调零造成的误差。弹簧测力计使用前没调零造成的误差。 (2)(2)弹簧测力
11、计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或 弹簧测力计外壳和纸面之间有摩擦力存在造成的误差弹簧测力计外壳和纸面之间有摩擦力存在造成的误差 。 2.2.测量、操作不够准确造成偶然误差:测量、操作不够准确造成偶然误差: (1)(1)两次测量拉力时,橡皮筋的结点两次测量拉力时,橡皮筋的结点O O没有拉到同一点没有拉到同一点 造成的误差。造成的误差。 (2)(2)读数时造成的误差。读数时造成的误差。 (3)(3)在应用平行四边形定则作图时,在应用平行四边形定则作图时,F F1 1、F F2 2及合力及合力F F作图作图 不准确造成的误差。不准确造成的误差。 【思考
12、思考讨论讨论】 系统误差和偶然误差能不能避免?系统误差和偶然误差能不能避免? ( (科学思维科学思维) ) 提示:提示:系统误差和偶然误差都不能避免,但偶然误差系统误差和偶然误差都不能避免,但偶然误差 可以用多次测量求平均值的方法减小。可以用多次测量求平均值的方法减小。 【注意事项注意事项】 1.1.弹簧测力计的选取方法:将两只弹簧测力计调零后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,若两只弹簧测力计在对拉过程中,读互钩水平对拉,若两只弹簧测力计在对拉过程中,读 数相同,则可选;若读数不同,应另选,直至相同为数相同,则可选;若读数不同,应另选,直至相同为 止。止。 2.2.保
13、证分力与合力作用效果相同的方法:在同一次实保证分力与合力作用效果相同的方法:在同一次实 验中,使橡皮筋拉长时结点验中,使橡皮筋拉长时结点O O的位置一定要相同。的位置一定要相同。 3.3.橡皮筋老化的检查方法:用一只弹簧测力计拉橡皮橡皮筋老化的检查方法:用一只弹簧测力计拉橡皮 筋,要反复做几次,使橡皮筋拉到相同的长度看弹簧筋,要反复做几次,使橡皮筋拉到相同的长度看弹簧 测力计读数有无变化。测力计读数有无变化。 4.4.弹簧测力计夹角范围:用两个弹簧测力计钩住细绳弹簧测力计夹角范围:用两个弹簧测力计钩住细绳 套互成角度地拉橡皮筋时,其夹角不宜太小,也不宜套互成角度地拉橡皮筋时,其夹角不宜太小,也
14、不宜 太大,以太大,以6060到到120120之间为宜。之间为宜。 5.5.拉力的选取原则:在不超出弹簧测力计的量程和橡拉力的选取原则:在不超出弹簧测力计的量程和橡 皮筋形变限度的条件下,使拉力适当大些。皮筋形变限度的条件下,使拉力适当大些。 6.6.画力的图示的注意事项:在同一次实验中,画力的画力的图示的注意事项: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。的图示稍大一些。 类型一 实验操作类型一 实验操作 【典例典例1 1】(2018(2018天津高考天津高考) )某研究小组做某研究小组做“验证力的验
15、证力的 平行四边形定则平行四边形定则”实验,所用器材有:方木板一块,实验,所用器材有:方木板一块, 白纸,量程为白纸,量程为5 N5 N的弹簧测力计两个,橡皮条的弹簧测力计两个,橡皮条( (带两个带两个 较长的细绳套较长的细绳套) ),刻度尺,图钉,刻度尺,图钉( (若干个若干个) )。世纪金世纪金 榜导学号榜导学号 (1)(1)具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建 议,其中正确的有议,其中正确的有_。 A.A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上 B.B.重复实验再次进行验证时,结点重复实验再
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2020 新教材 高中物理 4.1 探究 两个 角度 合成 规律 课件 鲁科版 必修
链接地址:https://www.31doc.com/p-4788257.html