统编人教版高中必修第一册《4 力的合成和分解》导学案
3.4力的合成和分解1—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册学案

学习内容:《 3.4力的合成与分解》总第_____课时课标核心素养要求理解合力和分力的概念,探究求合力方法,理解力的分解是力的合成的逆运算学习目标1、知道共点力、合力、分力以及力的合成、力的分解的概念。
2、会通过实验探究力的平行四边形定则,理解平行四边形定则是一切矢量合成和分解的普遍法则学习重点合力和分力的概念,实验探究力的平行四边形定则学习过程教学笔记【自主学习·合作交流】任务一、知道什么是共点力、合力、分力1、结合下图物体受力,给共点力下定义:2、结合提水、吊灯给合力、分力下定义:【例1】关于合力和分力,下列说法正确的是( )A.合力与分力是等效替代关系,都同时作用在物体上B.力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果C.分析物体受力时,既要分析分力,也要分析合力,都是物体受力D.某个力与其他几个力使物体发生的形变相同,这个力就是那几个力的合力【合作学习·难点探究】任务二、探究共点力求合力的方法两个共点力F1、F2的方向相同,合力为两个共点力F1、F2的方向相反,合力为2、实验:互成角度二力的合成参阅教材69页、分组探究、观看演示实验等,得出明确的结论,试借助右图,通过作图表达上述过程与结论思考并回答:在本实验中(1)合力F是用______只弹簧测力计测得的?分力是用______只弹簧测力计测得的?(2)合力F与分力F1、F2的作用效果相同是通过橡皮条的什么变化来体现的 ? __________________________________________________________________(3)列举需要记录的测量结果。
(力的方向如何记录?)__________________________________________________________________(4)预测一下可能产生的误差:__________________________________________________________________【注意事项】(1)位置不变:在同一次实验中,将橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。
19第三章第4节第1课时力的合成和分解-2024-2025学年高一物理必修第一册(人教版)配套学案

第4节力的合成和分解第1课时力的合成和分解学习任务1.知道合力和分力的概念,知道平行四边形定则的内容。
2.能区别矢量和标量。
3.知道力的合成和分解的方法,会用作图法和计算法进行力的合成与分解。
合力和分力1.共点力几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫作共点力。
如图所示:2.合力与分力假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力,这几个力叫作那个力的分力。
3.合力与分力的关系合力与分力之间是一种等效替代的关系,合力作用的效果与分力作用的效果相同。
如图所示,一个成年人提起一桶水,使水桶保持静止,用力为F;两个孩子共同提起同样的一桶水并使之保持静止,用力分别为F1和F2 。
问题1一个成年人提起一桶水,使水桶保持静止,则成年人对水桶向上的拉力是多少?提示:200 N。
问题2当两个孩子共同提起同样的一桶水并使之保持静止,用力分别为F1和F2 ,此时两小孩对水桶的拉力是多少呢?提示:200 N。
问题3该成年人用的力与两个孩子的力作用效果是否相同?二者能否等效替代?提示:作用效果相同,能等效替代。
问题4F与F1、F2是什么关系?提示:F与F1、F2是合力与分力的关系,F是F1和F2的合力,F1和F2是F的两个分力。
1.合力与分力的性质2.合力与分力的大小关系(1)合力大小可以大于、等于或小于分力的大小,如图甲所示。
(2)两个分力大小一定时,夹角越大合力越小,如图乙所示。
(3)合力一定,若两分力大小相等,则两等大分力的夹角越大,分力越大,如图丙所示。
【典例1】(多选)下列关于合力与分力的说法中正确的是()A.合力与分力同时作用在物体上B.分力同时作用于物体时共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的C.合力可能大于分力,也可能小于分力D.当两分力大小不变时,增大两分力间的夹角,则合力一定减小[思路点拨]解答本题时需要把握以下两点:(1)合力与分力作用效果相同,但不同时作用在物体上。
3.4 力的合成与分解 (教学设计)—-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

3.4 《力的合成和分解》教学设计一、教材分析学生在初中已经接触过求沿同一直线作用的两个力的合力的方法,在第一章也初步接触过位移的矢量合成,本节的内容进一步介绍矢量运算的普遍法则——平行四边形定则。
教科书首先结合提水桶、吊灯悬吊在天花板上等实例,根据等效思想提出合力与分力的概念;然后提出力的合成和分解的探究问题,并设计实验进行探究,得出力的合成和分解所遵从的法则——平行四边形定则;最后,从物理量运算的角度,提升对矢量和标量的认识。
二、学情分析对于本章来说,把牛顿第三定律由原来在牛顿运动定律之后,提前放入本章,这就为解答共点力平衡问题的受力分析奠定了必要的知识基础。
为此,本章在重力、弹力、摩擦力的后面,增加“牛顿第三定律”一节课文,并在该节课文中,专门设立了一个“物体受力的初步分析”小标题,为分析“共点力的平衡”问题设下伏笔。
在这一节中,把力的合成和分解设计为一节课,其教学目标很明确,只要求学生会用等效替换的方法根据平行四边形定则进行力的合成和分解的运算,并不要求学生解答具体实际情境中的受力问题,而把这些问题放在“共点力的平衡”中去解决,这有利于帮助教师理解和规范力的合成和分解的教学目标。
三、教学建议平行四边形定则是本节的重点和难点。
这个定则是矢量运算普遍遵从的法则,对后续学习具有重要影响,因此本节内容是整个高中物理的重要内容,是物理知识体系中有方法、可迁移、应用广泛的内容,因此平行四边形定则是学习的重点。
矢量运算的法则完全不同于算术运算法则,从思维方式上看对学生来说具有较大的跨度,因此平行四边形定则是学生学习的难点。
四、教学目标和教学重难点1、教学目标(1)、知道合力与分力的概念,体会等效替换的思想。
(2)、通过实验探究,得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边形定则。
(3)、会利用作图和三角函数知识求解合力或者分力。
(4)、知道矢量相加遵从平行四边形定则,标量相加遵从算术法则。
能区别矢量和标量。
【教案】力的合成和分解+教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

《力的合成和分解》教学设计一、设计理念本教学设计以新课程标准为导向,以教材、学情为前提,以核心素养为目标,根据学生的认知特点来设计教学过程,注重知识间的内在逻辑关系,旨在促进学生物理学科核心素养的提升。
教学设计围绕合力与分力存在怎样定量关系展开,通过真实生活情境提炼合力、分力等概念,领会等效替代的科学思想;通过学生合作探究、分组实验,归纳出平行四边形定则;通过融入生产生活中的实际例子,让学生学以致用,落实强化。
在教学实践中,创新传统教学模式,通过师生互动、生生互动,凸显学生课堂的主体地位,充分调动学生参与课堂的积极性。
通过学生的思考、讨论、交流表达、总结规律,达到课堂教学真正的落实,最终帮助学生达到:用自己的眼睛去观察,用自己的头脑去分析,用自己的语言去表达,用自己的心灵去感悟。
二、教材分析《力的合成和分解》是人教版高中物理必修第一册第三章第四节的内容。
新课程标准中的要求:“通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。
”力的合成和力的分解是解决力学的基础工具,“平行四边形定则”则始终贯穿在物理知识内容的全过程中,具有基础性和预备性,本节课所涉及的等效替代思想贯穿在以后的学习过程中,是解决力学问题的基础,为今后学习共点力平衡、牛顿运动定律等内容做了铺垫。
教材先结合具体的实例,根据等效思想提出合力与分力的概念;然后提出力的合成和分解的探究问题,并设计实验进行探究,得出力的合成和分解遵循平行四边形定则;最后,从物理量运算的角度,提升对矢量和标量的认识。
平行四边形定则是物理知识体系中可迁移、应用广泛的内容,是整个高中物理的重要内容,同时这个运算法则相对算数运算法则来说,在思维方式上有较大的跨度,因此它既是学习的重点,又是学习的难点。
三、学情分析学生在初中已接触过求沿同一直线作用的两个力的合力的方法;在本章的前面三节学生们已经学习了重力、弹力、摩擦力等概念及牛顿第三定律,对“力”有了较为深刻的理解和认识;在运动学的学习过程中也已初步知晓位移、速度、加速度等矢量物理量的特点,对“矢量”有一定的了解,这些为本节课的学习提供了基本的知识储备。
2024-2025学年新教材高中物理第3章第4节力的合成和分解教案新人教版必修第一册

-平行四边形法则:用于计算力的合成和分解。将力的作用点、大小和方向按照平行四边形法则进行绘制,对角线所代表的力即为合力或分力。
③力的合成和分解的实验操作
-实验目的:验证力的合成和分解的原理。
-实验器材:弹簧测力计、细绳、木板、滑轮等。
-实验步骤:通过改变绳子的数量和方向,观察弹簧测力计的示数变化,验证力的合成和分解的效果。
教学难点与重点
1.教学重点
(1)力的合成和分解的基本概念:理解合力、分力、平行四边形法则等基本概念。
(2)力的合成和分解的计算方法:掌握力的合成和分解的计算步骤,能够正确运用平行四边形法则进行力的合成和分解。
(3)力的合成和分解在实际问题中的应用:能够运用力的合成和分解的方法解决实际问题,如力的合成与分解在工程、物理学等领域的应用。
(4)解决复杂问题时的力的合成和分解:在面对复杂问题时,能够正确地识别并运用力的合成和分解的方法进行问题分解和解决。
举例说明:
对于教学重点中的力的合成和分解的计算方法,可以举例说明如下:
问题:一个物体受到两个力的作用,其中一个力为10N,向东;另一个力为15N,向北。求这两个力的合力。
解答:首先,将两个力按照平行四边形法则进行合成。将10N的力向东作为一条边,15N的力向北作为另一条边,构成一个平行四边形。根据平行四边形法则,可以求得合力的大小和方向。合力的大小为对角线的长度,方向为对角线的方向。通过计算,可以得到合力的大小为25N,方向为东偏北45°。
3.力的合成和分解的实验操作:
-实验目的:验证力的合成和分解的原理。
-实验器材:弹簧测力计、细绳、木板、滑轮等。
-实验步骤:通过改变绳子的数量和方向,观察弹簧测力计的示数变化,验证力的合成和分解的效果。
3.4力的合成和分解 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案

1 / 3 3.4 力的合成和分解 教学目标: 1.体会等效替代的思想,知道合力与分力的概念 2.通过实验探究得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边定则 3.会利用作图和三角函数知识求解合力或分力 4.知道矢量相加遵从平行四边形定则,标量相加遵从算术法则。能区分标量和矢量。 教学过程: 一.导入 通如图所示,一个静止的物体在某平面上受到5个力的作用,你能判断它将向哪个方向运动吗?引导得出问题能否用“一个力的单独作用替代两个力或多个力的共同作用,而效果不变”,上述问题也就迎刃而解啦。我们今天就来学习这个问题。 在讲解合力和分力之前先让学生了解共点力,同时通过曹冲称象故事让学生先对等效替代有个认识。 二.力的合成和分解
通过上图引导学生得出有时一个力单独作用与几个力共同作用,其效果相同。进而得出合力和分力的概念,知道合力和分力之间是一种等效替代的关系。 假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。 假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同,这几个力就叫作那个力的分力。 三.力的合成 .求几个力的合力的过程叫作力的合成 1.同一直线上力的合成(该内容在初中接触过学生理解起来比较容易) 同向相加 方向相减(方向与较大那个力的方向相同) 2.问题:不在同一直线上的两个力的合成是求和吗 演示实验: 1.让两个有夹角的弹簧测力计一起提起一个物体,读数。 2.用一个弹簧测力计提起同一个物体,读数
结论:当两个力方向互成角度时,合力大小不再等于两分力大小之和。 即 F≠F1+F2
等效 2 / 3
实验:探究两个互成角度的力的合成规律 实验器材: 两个弹簧秤、橡皮条、细绳、 白板、白板笔、刻度尺等 步骤1:用两个力F1、F2共同作用在橡皮条上,使橡皮条从E点伸长到O点。记下0点位置及F1、F2的大小和方向 步骤2:只用一个弹簧称将同一个橡皮条从E伸至O点。记下F的大小和方向。 步骤3:用同一标度,将三个力在同一点用力的图示表示出来,观察它们之间的位置关系。
《第三章4力的合成和分解》学历案-高中物理人教版19必修第一册

《力的合成和分解》学历案(第一课时)一、学习主题本课学习主题为“力的合成和分解”,是高中物理课程中的重要内容。
通过本课的学习,学生将掌握力的合成与分解的基本概念、原理及计算方法,为后续学习动力学、功和能等知识打下基础。
二、学习目标1. 理解力的合成与分解的概念,知道其在实际生活中的应用。
2. 掌握力的平行四边形定则,能够运用定则进行力的合成计算。
3. 学会力的分解方法,能够根据力的效果或力的作用效果进行力的分解。
4. 培养学生的观察能力、分析能力和解决问题的能力。
三、评价任务1. 通过课堂提问和小组讨论,评价学生对力的合成与分解概念的理解程度。
2. 通过课堂练习和课后作业,评价学生对力的平行四边形定则的掌握情况。
3. 通过小组合作学习,评价学生间的交流、合作和互助能力。
四、学习过程1. 导入新课通过生活中的实例(如拔河、合力推箱子等)引入力的合成与分解的概念,激发学生的学习兴趣。
2. 概念讲解讲解力的合成与分解的定义、意义及实际应用。
重点讲解力的平行四边形定则,让学生明确合力和分力的关系。
3. 实例分析通过具体的物理问题,引导学生运用力的平行四边形定则进行力的合成计算。
让学生亲自动手操作,加深理解。
4. 力的分解方法讲解讲解力的分解方法,包括按效果分解和按作用效果分解,让学生了解力的分解过程。
5. 课堂练习发放练习题,让学生运用所学知识进行力的合成与分解的计算,巩固所学内容。
6. 小组讨论学生进行小组讨论,交流学习心得,互相帮助解决学习中遇到的问题。
7. 总结归纳总结本课所学内容,强调重点难点,让学生对力的合成与分解有更深刻的理解。
五、检测与作业1. 发放课后作业,包括力的合成与分解的计算题和应用题,让学生巩固所学知识。
2. 定期进行检测,检查学生对力的合成与分解的掌握情况。
3. 对学生的作业和检测结果进行分析,找出学生的薄弱环节,进行有针对性的辅导。
六、学后反思1. 学生应反思自己在学习过程中遇到的困难和问题,找出原因并寻求解决方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
4.力的合成和分解1.知道什么是共点力,知道什么是合力、分力,知道什么是力的合成和分解,体会物理学中常用的研究方法——等效替代法。
2.了解探究互成角度的两个力的合成规律的方法,掌握平行四边形定则,知道力的合成与分解都遵循平行四边形定则。
3.根据平行四边形定则,会用作图和计算的方法求解作用在一个物体上的两个和多个共点力的合力;会用作图和计算的方法将力进行分解,求解分力的大小和方向。
4.知道矢量和标量的概念,能区分矢量和标量,掌握矢量和标量相加的方法。
一、共点力、合力和分力1.共点力:几个力如果都作用在物体的□01同一点,或者它们的□02作用线相交于一点,这几个力叫作共点力。
2.合力:假设一个力单独作用的□03效果跟某几个力共同作用的□04效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。
3.分力:假设几个力共同作用的□05效果跟某个力单独作用的□06效果相同,这几个力就叫作那个力的分力。
二、力的合成和分解1.定义:在物理学中,我们把求几个力的合力的过程叫作□01力的合成,把求一个力的分力的过程叫作□02力的分解。
2.平行四边形定则:求两个力的合成,如果以表示这两个力的有向线段为□03邻边作平行四边形,这两个邻边之间的□04对角线就代表合力的大小和方向。
3.多个共点力合成的方法:先求出任意两个力的□05合力,再求出这个合力跟□06第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
4.分解法则:力的分解同样遵从□07平行四边形定则。
把已知力F作为平行四边形的□08对角线,与力F共点的平行四边形的两个□09邻边就表示力F的两个分力。
同一个力F可以分解为□10无数对大小、方向不同的分力。
三、矢量和标量1.矢量:既有大小又有方向,相加时遵从□01平行四边形定则的物理量叫作矢量。
如力、位移、速度、加速度等。
2.标量:只有大小,没有方向,相加时遵从□02算术法则的物理量叫作标量。
如质量、路程、温度、功、电流等。
判一判(1)合力与分力同时作用在一个物体上。
()(2)由作出的力的平行四边形可知,合力可能小于分力。
()(3)作用于不同物体上的两个力,只要作用线交于一点,就可以进行力的合成。
()(4)一个力不可能分解出比它自身大的力。
()(5)由于矢量的方向用正负表示,故具有正负值的物理量一定是矢量。
()(6)矢量与标量的本质区别是它们的运算方法不同。
()提示:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×具有正负值的物理量不一定是矢量,如温度有正负值,但它是标量。
(6)√判断一个物理量是标量还是矢量,不是看它是否有方向或有正负值,而是看它的运算采用什么法则。
想一想(1)受力分析时合力和分力都要分析吗?提示:合力和分力是一种等效替代的关系,受力分析时只能分析其中一种。
(2)如图所示,为了行车方便和安全,高大的桥往往有很长的引桥,在引桥上,汽车的重力有什么作用效果?从力的分解的角度分析,引桥很长有什么好处?提示:汽车重力的两个作用效果是垂直桥面向下使汽车压桥面和沿桥面向下使汽车下滑或阻碍汽车上行。
高大的桥建造很长的引桥可以减小桥面的坡度,即减小汽车重力沿桥面向下的分力,使行车更安全。
(3)“有方向的物理量一定都是矢量,没有方向的物理量一定都是标量”的说法对吗?提示:不对。
标量与矢量的根本区别在于运算法则的不同,而不是有无方向。
标量有时候也有方向,但这个方向与矢量的方向的本质不同。
如电流有方向,但求和时用算术法则,所以电流是标量。
课堂任务合力和分力的关系仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:如图所示,两个孩子共同提起一桶水,使水桶保持静止;一个成年人提起同样的一桶水并使之保持静止。
那么这两个孩子对水桶的作用效果与这个成年人对水桶的作用效果相同吗?提示:相同。
都是把同样的一桶水提起并使之保持静止,作用效果相同。
活动2:这两个孩子对水桶的作用力F1、F2能否用这个成年人的作用力F来代替?这体现了一种什么思想方法?提示:如图甲所示,F1、F2共同作用的效果与水桶的重力平衡。
如图乙所示,F的作用效果也与水桶的重力平衡。
从这个角度来说,F与F1、F2是一种等效关系,可以等效替代。
这体现了等效替代的思想方法。
活动3:这两个孩子的力是不是就是这个成年人的力?为什么?提示:这两个孩子的力产生的效果和这个成年人的力产生的效果相同,但是这两个孩子的力和这个成年人的力施力物体不同,它们不是同一个力。
活动4:用一个弹簧秤测出教室里的锁头的重力,然后用两个弹簧秤成一定角度测同一锁头的重力,比较两次测量中弹簧秤的示数,有何启示?提示:第一次测量时弹簧秤的示数并不等于第二次测量时两弹簧秤的示数之和,即合力和分力在作用效果上是等效的,但合力大小并不一定等于两分力的大小之和。
活动5:讨论、交流、展示,得出结论。
1.合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系。
2.合力的作用效果与它的分力共同作用的效果相同,但不能理解为物体在受到这些分力作用的同时,还受到合力的作用。
在力的合成中,分力是实际存在的,每个分力都有与之对应的施力物体,而合力是一个设想的力,是“虚拟”的,没有与之对应的施力物体。
3.合力与分力的相关性例1(多选)关于力F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是()A.F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.F1、F2一定是同种性质的力C.F1、F2一定是同一个物体受到的力D.F1、F2与F可以是物体同时受到的三个力(1)合力与分力的关系是什么?提示:等效替代的关系。
(2)在力的合成中,两分力的性质一定相同吗?提示:不一定相同。
[规范解答]两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的,合力可以等效替代两个分力,A正确;F1、F2可以是同种性质的力,也可以是不同性质的力,B错误;F1、F2一定是同一个物体受到的力,作用在两个物体上的力是不能合成的,C正确;F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同,但是F1、F2与合力F不能是物体同时受到的三个力,D错误。
[完美答案]AC根据合力与分力的概念,知道它们之间是等效替代的关系,即合力的作用效果与它的分力共同作用的效果相同。
[变式训练1](多选)关于力的合成,下列说法中正确的是()A.一个物体受到两个力的作用,求出它们的合力,物体便受到三个力的作用B.如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就是那几个力的合力C.不同种类的力,不能进行合成D.某个力单独作用与其他几个力共同作用使物体发生的运动状态变化相同,则这个力就是那几个力的合力答案BD解析一个物体受到两个力的作用,这两个力是实际存在的力,而合力则是与这两个力效果相同的力,不是物体实际受到的力,A错误;合力与分力的关系是等效替代,等效即为相同的作用效果,B、D正确;力的合成中,两分力的种类不一定相同,C错误。
课堂任务探究二力合成的规律仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:为了探究合力和分力的定量关系,我们做如图所示的实验。
实验中是如何保证F1、F2与合力F的作用效果是相同的?提示:实验中,两次将轻质小圆环拉到同一位置O处,即两次使橡皮条的形变情况相同,我们就认为F1、F2与合力F的作用效果是相同的。
活动2:实验中要记录哪些数据?如何把力直观形象又定量地表示出来?提示:实验中要记录的数据有:O点的位置、弹簧测力计每次的示数、对应细绳的方向。
要想把力直观形象又定量地表示出来需要作出三个力的图示。
活动3:根据多次实验,都得到图丁的实验结果,对于二力合成的规律,你的结论是什么?提示:两个力合成时,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。
活动4:上述规律叫作平行四边形定则。
如果先用拉力F把小圆环拉到O点,再用拉力F1和F2共同将小圆环拉至O点,你能得出什么结论?提示:从实验步骤看,F1和F2就是F的分力,这就变成了“探究力的分解规律”的实验,由于各个力的数据都没有改变,因此,力的分解也遵从平行四边形定则。
活动5:讨论、交流、展示,得出结论。
1.实验结论:求两个力的合成,如果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。
这个规律叫作平行四边形定则。
力的分解也遵从平行四边形定则。
2.减小实验误差的措施(1)使用时弹簧测力计与板面平行。
(2)在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些。
(3)画力的图示时,应该选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。
(4)在同一次实验中,小圆环两次到达的位置O一定要相同。
(5)用两个弹簧测力计互成角度地拉小圆环时,其夹角不宜太小,也不宜太大,在60°到120°之间为宜。
3.三角形定则:把两个矢量首尾相接,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向。
三角形定则与平行四边形定则实质上是相同的。
例2某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则。
他从学校的实验室借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验。
A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向B.在一个弹簧秤的下端悬挂一个装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的读数F C.将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上。
在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤与细线在同一直线上,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图甲所示D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′(1)在步骤C中,弹簧秤的读数为________ N。
(2)在步骤D中,合力F′=________ N。
(3)若________________________________,就可以验证力的平行四边形定则。
(1)读弹簧测力计的读数时,需要估读一位吗?提示:需要。
(2)作力的图示时,应包含几个要素?分别是什么?提示:三个,即力的大小、方向、作用点。
[规范解答](1)弹簧测力计读数,每1 N被分成10个小格,则1个小格就等于0.1 N,图指针落在3 N所在小格处,所以读数为3.00 N。
(2)以两个分力为邻边作出平行四边形,如下图所示:根据力的图示,可以测量出合力F′的大小大约为5.5 N。
(3)根据实验原理可知,只要合力F′在竖直方向且数值与F近似相等,即可验证力的平行四边形定则。
[完美答案](1)3.00(2)5.5(5.2~5.8均可)(3)F′在竖直方向且数值与F近似相等用作图法求合力时,应注意同一题中必须统一标度,且要严格按照尺规作图,作图时要明确哪些该画直线,哪些该画虚线,箭头标在什么位置等。