高中物理必修一 实验：探究互成角度力的合成
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.
三、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.
张白纸，把橡皮筋的一端固定在板上，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
筋，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筋拉长，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所示，其
中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳结点的位置.图
（4）在实验误差允许范围内F和F′相等
类型三 实验创新 【典例3】 某同学利用如图所示的装置来验证力 的平行四边形定则：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FOA、FOB和FOC，回答下列问题：
（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（如图所 示）.
（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.
（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、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.
（1）改变钩码个数，能完成实验的是（ ） A.钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4 B.钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4 C.钩码的个数N1＝N2＝N3＝4 D.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
3.规范合理作图：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.
类型一 实验原理及操作
【典例1】 做探究力的合成实验时：
（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
2.规范实验操作. （1）位置不变：在同一次实验中，将橡皮筋拉长时 结点的位置一定要相同. （2）角度合适：两个弹簧测力计所拉细绳套的夹角 不宜太小，也不宜太大，以60°～100°为宜. （3）在不超出弹簧测力计量程及在橡皮筋弹性限度 内的前提下，测量数据应尽量大一些. （4）细绳套应适当长一些，便于确定力的方向.不 要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影 点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向.
一、实验步骤 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.
AO、BO的
及两弹簧测力计相应的读数.图乙中
弹簧测力计B的读数为
N；
ห้องสมุดไป่ตู้
（3）该同学在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力
FA、FB的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出FA、
FB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
类型二 数据处理及误差分析 【典例2】 某同学用如图甲所示的装置探究力的合 成实验中.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
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，你认为下图中正确的是 （选填“甲”或“乙”）.
解析：（1）OA、OB、OC分别表示三个力的大小， 由于三共点力平衡，所以三个力的大小构成一个三角 形.2、2、4不可以构成三角形，故A错误，B、C、D都正 确.
（2）为验证平行四边形定则，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，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为实际作用效果，在 OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的理论合力值要 与实际值有一定偏差，故图甲符合实际.
答案：（1）BCD （2）A （3）甲
中
是力F1与F2的合力的理论值；
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.
是力
解析：实验中要记录橡皮筋拉伸后O点的位置、弹 簧测力计的读数及力的方向.
答案：（1）三角板 橡皮筋 （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 弹簧测力计读数和细绳方向 （3）F F′ F F′
第三章 相互作用
实验：探究互成角度力的合成
一、实验目的 1.验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则. 2.进一步练习用作图法求两个共点力的合力. 二、实验仪器 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（若干）、铅笔.
三、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共同作用的效果相同都是把橡皮筋拉伸到相同 位置，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.
四、注意事项 1.正确使用弹簧测力计. （1）测量前应首先检查弹簧测力计的零点是否准 确，注意使用中不要超过其弹性限度. （2）实验时，弹簧测力计必须保持与木板平行，且 拉力应沿轴线方向.弹簧测力计的指针、拉杆都不要与刻 度板和刻度板末端的限位孔发生摩擦. （3）读数时应正对、平视刻度，估读到最小刻度的 下一位.
探究两个互成角度的力的合成规律实验步骤
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。
物理必修一实验：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一、实验仪器方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、、细绳、轻质小圆环、三角板、、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，求出合力的理论值F.3．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，在橡皮条的另一端挂上轻质小圆环．图12．用两个弹簧测力计分别钩住小圆环，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O的位置和拉线的方向，并记录两弹簧测力计的读数．3．用一个弹簧测力计拉橡皮条，将结点拉到，记下弹簧测力计的读数和拉线的．4．如图乙所示，利用刻度尺和三角板，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，以F1、F2为邻边画出，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、弹簧测力计和小圆环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．实验时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、实验原理及操作在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置O；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条．(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意两个弹簧测力计的读数相等E．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到位置O其中正确的是________．(填入相应的字母)(2)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图2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．图2①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．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法二、实验数据处理(2017·全国卷Ⅲ) 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在桌面上，如图3(a)所示．将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长．(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出．测力计的示数如图(b)所示，F的大小为________N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点，现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点．此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2 N和F2＝5.6 N.(ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O点为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；图3(ⅱ)F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________．若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则．三、实验创新有同学利用如图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，每个钩码的重力相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F T OA、F T OB和F T OC，回答下列问题：图4(1)改变钩码个数，实验能完成的是________．(绳子能承受的拉力足够大)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”)符合实际．图51．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F的图示与用一只弹簧测力计拉时拉力F′的图示不完全重合，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2．(2019·华中师大一附中期中)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学的实验情况如图6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与OC 为细绳，OB绳的拉力为F1，OC绳的拉力为F2，则下列说法中正确的是()图6A．若每次都把结点O拉至同一位置，且保持F1的方向不变，增大F1，则F2一定减小B．若每次都把结点O拉至同一位置，且保持F1的方向不变，增大F1，则F2一定增大C．在实验中，应使拉力沿弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧测力计和细绳应位于与纸面平行的同一平面内D．实验中需要使用量角器测量两个分力之间的夹角3．(2019·泰安一中期中)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学的实验情况如图7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．图7(1)图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为________ N.(2)图乙中一定沿着OA方向的力是________(选填“F”或“F′”)．(3)关于本实验，下列说法正确的是________．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．两次拉伸橡皮条，只要使橡皮条伸长到相同长度即可D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些4．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8甲所示．这时弹簧测力计的读数可从图甲中读出．图8(1)由图甲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．5．某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，所用器材有：方木板一块、白纸、量程为5 N的弹簧测力计两个、橡皮条(带两个较长的细绳套)、刻度尺、图钉(若干个)．(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是________．A．橡皮条应和两绳套夹角平分线在一条直线上B．重复实验再次进行探究时，结点O的位置可以与前一次不同C．使用弹簧测力计时，施力方向应沿弹簧测力计轴线方向；读数时视线正对弹簧测力计刻度D. 用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个弹簧测力计时的拉力(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如图所示．其中对于提高实验精度最有利的是________．。
物理必修一实验：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一、实验仪器方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、、细绳、轻质小圆环、三角板、、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，求出合力的理论值F.3．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，在橡皮条的另一端挂上轻质小圆环．图12．用两个弹簧测力计分别钩住小圆环，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O的位置和拉线的方向，并记录两弹簧测力计的读数．3．用一个弹簧测力计拉橡皮条，将结点拉到，记下弹簧测力计的读数和拉线的．4．如图乙所示，利用刻度尺和三角板，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，以F1、F2为邻边画出，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、弹簧测力计和小圆环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．实验时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、实验原理及操作在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置O；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条．(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意两个弹簧测力计的读数相等E．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到位置O其中正确的是________．(填入相应的字母)(2)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图2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．图2①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．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法二、实验数据处理(2017·全国卷Ⅲ) 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在桌面上，如图3(a)所示．将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长．(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出．测力计的示数如图(b)所示，F的大小为________N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点，现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点．此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2 N和F2＝5.6 N.(ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O点为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；图3(ⅱ)F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________．若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则．三、实验创新有同学利用如图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，每个钩码的重力相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F T OA、F T OB和F T OC，回答下列问题：图4(1)改变钩码个数，实验能完成的是________．(绳子能承受的拉力足够大)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”)符合实际．图51．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F的图示与用一只弹簧测力计拉时拉力F′的图示不完全重合，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2．(2019·华中师大一附中期中)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学的实验情况如图6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与OC 为细绳，OB绳的拉力为F1，OC绳的拉力为F2，则下列说法中正确的是()图6A．若每次都把结点O拉至同一位置，且保持F1的方向不变，增大F1，则F2一定减小B．若每次都把结点O拉至同一位置，且保持F1的方向不变，增大F1，则F2一定增大C．在实验中，应使拉力沿弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧测力计和细绳应位于与纸面平行的同一平面内D．实验中需要使用量角器测量两个分力之间的夹角3．(2019·泰安一中期中)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学的实验情况如图7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．图7(1)图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为________ N.(2)图乙中一定沿着OA方向的力是________(选填“F”或“F′”)．(3)关于本实验，下列说法正确的是________．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．两次拉伸橡皮条，只要使橡皮条伸长到相同长度即可D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些4．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8甲所示．这时弹簧测力计的读数可从图甲中读出．图8(1)由图甲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．5．某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，所用器材有：方木板一块、白纸、量程为5 N的弹簧测力计两个、橡皮条(带两个较长的细绳套)、刻度尺、图钉(若干个)．(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是________．A．橡皮条应和两绳套夹角平分线在一条直线上B．重复实验再次进行探究时，结点O的位置可以与前一次不同C．使用弹簧测力计时，施力方向应沿弹簧测力计轴线方向；读数时视线正对弹簧测力计刻度D. 用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个弹簧测力计时的拉力(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如图所示．其中对于提高实验精度最有利的是________．。
实验-探究两个互成角度的力的合成规律—人教版新教材 高中物理必修第一册课件(26页)
③撤去 F1、F2，改用一个力 F 单独拉住小圆环，仍使其位于 O 点， 如图丙．记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．
同们发现，力 F 单独作用，与 F1、F2 共同作用的效果是一样的， 都使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，
即_橡__皮__条_对 __小__圆__环__的__拉__力__相__同____，所以 F 等于 F1、F2 的合力．
2．进行实验 (1)分力的测量：用两个弹簧测力计互成角度的拉力为分力 F1 大小 和方向、分力 F2 大小和方向． (2)合力的测量：用一个弹簧测力计拉力为合力 F 大小和方向．
3．数据处理 画出 F1、F2 和 F 的图示，用虚线把拉力 F 的箭头分别与 F1、F2 的箭头连接，观察所围成的形状像不像一个平行四边形.
(1)如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住细绳，互成角度地拉橡皮 条，使橡皮条伸长，记下结点 O 的位置，两弹簧测力计的读数 F1、F2 以及两细绳的方向．
(2) 如 图 乙 ， 用 一 个 弹 簧 测 力 计 钩 住 细 绳 把 橡 皮 条 的 结 点 拉 到 ________，记下细绳的方向(如图丙中的 c)，读得弹簧测力计的示数 F ＝________.
课堂互动·合作探究 类型一 实验过程
1．装置安装：在方木板上用图钉固定一张白纸，如图甲，轻质小 圆环挂在橡皮条的一端，在小圆环上系上两个细绳套，另一端固定， 橡皮条的原长为 GE.
2．两个弹簧测力计的使用：如图乙，用手通过两个弹簧测力计互 成角度地共同拉动小圆环，处于 O 点，橡皮条伸长的长度为 OE.用铅 笔描下 O 点位置、细绳套的方向，并记录两弹簧测力计的读数．
时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之
间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫做_平__行_四__边__形．定则
人教版高中物理必修一 (实验：探究两个互成角度的力的合成规律)相互作用——力教学课件
(3)在某次实验中，某同学的实验结果如图所示，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 F 和 F′进行比较，验证平行四边形定则。
解析：(1)实验中要作平行四边形，故需要用刻度尺，要通过弹 簧测力计拉伸橡皮条来显示力的效果。 (2)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。 (3)本实验中合力的理论值是通过作平行四边形得出，而合力的 实验值则是通过用一个弹簧测力计拉橡皮条使结点到达同一 O 点而直接测得。 答案：(1)BC (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 弹簧测力计读数和细绳方向 (3)F F′
谢 谢观看
第二章 匀变速直线运动的研究
第1节
实验：探究小车速度随时间 变化的规律
实验目的
1．巩固对打点计时器的使用及利用纸带求瞬时速度。 2．学会用实验探究小车速度随时间变化的规律，学会用 v-t 图
像处理实验数据。 3．探究小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
实验原理 1．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段
[典例3] 某同学利用如图所示的装置来探究 求合力的方法：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 FTOA、FTOB 和 FTOC，回答下 列问题：
(1)[多选]改变钩码个数，实验能完成的是________。(绳子能承 受的拉力足够大)
(2)图乙中的 F 与 F′两力中，方向一定沿 AO 方向的是 ________。
实验探究两个互成角度的力的合成规律-[新]高中物理必修第一册
![实验探究两个互成角度的力的合成规律-[新]高中物理必修第一册](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/6224471f19e8b8f67d1cb992.webp)
答案:× 解析:两弹簧测力计间的夹角可以任意选取,只要不太大也不太 小就可以。
问题一
问题二
随堂检测
不要直接沿细绳套方向画直线,应在细绳套两端各画个投影点,去掉细绳套后,连直线确定力的方向。
1 N,读数时应估读一位,所以读数分别为2.
(2)在如图所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。 进行图乙中的操作时,拉力F1、F2的方向一定相互垂直 变式训练2做“验证力的平行四边形定则”的实验时:
本实验中对两2只.记弹簧录测力细计绳有何的要求方?使向用时时应注,意沿哪细些问绳题?方向在细绳下白纸上点两个相距较
1 N,读数时应估读一位,所以读数分别为2.
(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,拉橡皮条 的细绳要稍长一些,且必须使橡皮条、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)BCD
远的点即可。( ) 在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
(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时弹簧测力计的拉力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。
答案:√ (2)角度合适:两个弹簧测力计所拉细绳套的夹角不宜太小,也不宜太大,以60°~100°为宜。
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计示数要保持相同
E.用两个弹簧测力计拉绳套时,两测力计拉力方向要互成90°角,
实验：探究两个互成角度的力的合成规律—-2021人教版新教材 高中物理必修第一册PPT精美版
(2) 如 图 乙 ， 用 一 个 弹 簧 测 力 计 钩 住 细 绳 把 橡 皮 条 的 结 点 拉 到 ________，记下细绳的方向(如图丙中的 c)，读得弹簧测力计的示数 F ＝________.
类型二 数据的收集与分析
1．分力数据的收集：两个弹簧测力计互成角度，拉力 F1 大小和 方向、F2 大小和方向．
2．合力数据的收集：一个弹簧测力计，拉力 F 的大小和方向． 3．实验结论：两个互成角度的力的合成遵循平行四边形定则．
【典例示范】 例 2 完成以下“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步 骤：
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
基础导学·研读教材 1.实验思路 (1)实验的基本思想——等效替代法． (2)实验思路 ①记录分力：通过两个弹簧测力计互成角度地共同拉动小圆环处
于某一点，记录 F1、F2. ②记录合力：改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于
同一位置，记录 F. ③作图：用力的图示法画出拉力 F1、F2 和 F.
③撤去 F1、F2，改用一个力 F 单独拉住小圆环，仍使其位于 O 点， 如图丙．记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．
同学们发现，力 F 单独作用，与 F1、F2 共同作用的效果是一样的， 都使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，
即_橡__皮__条_对 __小__圆__环__的__拉__力__相__同____，所以 F 等于 F1、F2 的合力．
时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之
间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫做_平__行_四__边__形．定则
探究两个互成角度的力合成规律实验
探究两个互成角度的力合成规律实验实验目的：通过实验探究两个互成角度的力合成规律，以增加对物理学原理的理解和应用。
实验材料：1. 两个弹簧秤2. 一根绳子3. 一个小物体（例如小球、小盒子等）4. 一个固定的支架实验步骤：步骤一：准备工作1. 将支架固定在水平桌面上，确保其稳定性。
2. 在支架的两侧固定两个弹簧秤，使它们能够自由移动。
3. 将绳子系在两个弹簧秤的连接处，使其能够自由滑动。
步骤二：测量力的合成1. 将小物体挂在绳子的中央位置，使其悬挂在两个弹簧秤之间。
2. 记录下两个弹簧秤的示数。
步骤三：改变角度1. 调整绳子的角度，使其与水平方向成不同的角度（例如30度、60度等）。
2. 记录下两个弹簧秤的示数。
步骤四：分析数据1. 比较不同角度下的力示数，观察是否存在规律。
2. 思考并讨论两个互成角度的力合成规律。
实验结果：根据实验数据的观察和分析，可以得出以下结论：1. 当绳子与水平方向成为45度时，两个弹簧秤的示数相等。
2. 当绳子与水平方向成为小于45度时，两个弹簧秤的示数之和大于小物体的重力。
3. 当绳子与水平方向成为大于45度时，两个弹簧秤的示数之和小于小物体的重力。
结论与解释：根据实验结果可以得出，当绳子与水平方向成为45度时，两个互成角度的力合成后的合力与小物体的重力相等。
这是因为45度是两个互成角度中最接近90度的角度，两个力的合力在垂直方向上达到最大值。
当绳子与水平方向成为小于45度时，两个互成角度的力合成后的合力大于小物体的重力。
这是因为两个力的合力在垂直方向上的分量增大，因而合力的大小也增大。
当绳子与水平方向成为大于45度时，两个互成角度的力合成后的合力小于小物体的重力。
这是因为两个力的合力在垂直方向上的分量减小，因而合力的大小也减小。
两个互成角度的力合成规律可以归纳为：当两个力的方向夹角增大时，合力的大小减小；当两个力的方向夹角减小时，合力的大小增大。
同时，当两个互成角度的力夹角为45度时，合力的大小达到最大值。
高中物理必修一 讲义 第3章 4 第1课时 合力与分力 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
4力的合成和分解第1课时合力与分力实验：探究两个互成角度的力的合成规律[学习目标] 1. 知道共点力的概念，利用等效替代的思想理解合力和分力的关系(重点)。
2.探究两个互成角度的力合成时遵循的规律，会根据平行四边形定则用作图法求合力(重难点)。
一、合力与分力某班师生在植树节给树浇水，如图所示，老师一人提着一桶水到现场，放下桶，然后小娟、小明共同提起该桶，准备给树浇水，老师的拉力为F，小娟、小明作用在桶上的力分别为F1、F2。
(1)F与F1、F2共同作用的效果相同吗？(2)判断力F、F1、F2中哪些力是分力，哪些力是合力。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．共点力几个力如果都作用在物体的________，或者它们的作用线________________，这几个力叫作共点力。
2．合力和分力假设一个力单独作用的________跟某几个力共同作用的________相同，这个力就叫作那几个力的________，这几个力叫作那个力的________。
3．合力与分力的关系合力与分力之间是一种______________的关系，合力作用的________与分力_______________相同。
4．力的合成和分解在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫作力的合成，把求一个力的分力的过程叫作力的分解。
(1)合力与分力都是客观存在的力。
()(2)合力F一定与其分力的作用效果相同。
()(3)合力与分力同时作用于物体上。
()(4)两分力一定是同一物体受到的力。
()二、探究两个互成角度的力的合成规律1．实验原理(1)两个力F1、F2共同作用，能把橡皮条末端小圆环拉到某点，一个力F也可以把橡皮条末端的小圆环拉到________________，则F与F1和F2共同作用的________相同，则F等于F1和F2的合力。
实验 探究互成角度的力的合成规律
1 实验 探究互成角度的力的合成规律
一、实验目的：探究互成角度的力的合成规律
二、实验原理：平行四边形定则 物理思想：等效替代
实验方案
三、实验器材：
方木板，白纸，图钉，橡皮条，两个细绳套，两个测力计，刻度尺，铅笔
四、实验步骤：
（一）安装器材
1.把白纸用图钉固定在方木板上，橡皮条一端用图钉固定在方木板的边缘，另一端系上两个细绳套，结点记作O.
（二）进行实验
2.用两个测力计分别钩住两个细绳套，平行方木板互成角度拉橡皮条，使结点O 被拉至O ′点，记录O ′位置，两个测力计的示数F 1、F 2及两个细绳套的方向。
3.用一个测力计钩住细绳套拉动橡皮条，使结点O 同样被拉
至O ′点，记录测力计的示数F 及细绳套的方向。
（三）处理数据
4.取下白纸，选用同一标度，做F 1、F 2、F 的图示。
5.以F 1、F 2为邻边做平行四边形，它们之间的对角线记作F
（四）得出结论
6.比较F 和F ′，在误差允许范围内F 和F ′相同。
即以F 1、F 2为邻边做平行四边形，它们之间的对角线为它们的合力。
（五）分析误差
系统误差：
偶然误差：
实验改进
课后反思：同学们试着对实验方案进行改进。