2020版高考物理一轮复习第二章第6节实验：研究两个互成角度力的合成规律讲义（含解析）.doc

《2020版高考物理一轮复习第二章第6节实验：研究两个互成角度力的合成规律讲义（含解析）.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验：研究两个互成角度力的合成规律一、实验目的1．研究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条伸长到同一点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)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉

2、(几个)、铅笔。[部分器材用途]橡皮条伸长量相同，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)用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条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，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条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的方向。(2)只用一个弹簧测力

3、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。2．用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤中只用一个弹簧测力计的拉力F′的图示。3．比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而研究两个互成

4、角度力的合成规律。六、误差分析1．弹簧测力计读数时会带来误差，在条件允许的情况下，弹簧测力计的示数适当大一些。读数时眼睛一定要平视，要按有效数字的读数规则正确地读数和记录。2．针对作图带来的实验误差，重点关注两方面，一是两个分力F1、F2间的夹角要适当大一些，以60°～100°之间为宜，夹角太大或太小都会带来较大误差，此外细绳套应适当长一些，便于确定力的方向；二是选定的标度要合理，两个分力的图示分别等于3～6倍标度比较合理。七、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。

5、2．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。[基础考法]考法(一)　实验原理与操作1．某实验小组用如图所示的装置做“研究两个互成角度力的合成规律”实验。(1)下面关于此实验的说法，不正确的一项是________。A．如图甲，用两个弹簧测力计把橡皮条的一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°，以便算出合力的大小B．用一个弹簧测力计拉橡皮条时(如图乙)，必须保证仍把橡皮条的一端拉到O点C．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正

6、视弹簧测力计的刻度D．拉橡皮条的细线要稍长一些，用以标记细线方向的两点距离要远些(2)图丙是某同学得到的实验结果，其中________(选填“F”或“F′”)表示的是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的结果。解析：(1)用两个弹簧测力计把橡皮条的一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定要取90°，大小适当即可，选项A错误；用一个弹簧测力计拉橡皮条时，必须保证仍把橡皮条的一端拉到O点，以保证等效性，选项B正确；实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正视弹簧测力计的刻度，选项C正确；拉橡皮条的细

7、线要稍长一些，用以标记细线方向的两点距离要远些，选项D正确。(2)F′是合力的实验值，与OA共线，则F′表示的是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的结果。答案：(1)A　(2)F′2．某同学做“研究两个互成角度力的合成规律”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

8、．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个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形