导学案6探究力的合成法则

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实验 探究力的合成法则【实验目的】1.掌握求合力的方法－力的平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍规则2.会用作图法求出合力的大小3.能从力作用的等效性来理解合力和分力的概念，体会等效代替的思想4.知道合力的大小与夹角的关系【基础感知】1.如果一个力的__________和几个力的_____________相同，那么________叫合力， ________叫分力。2.分别只用力F和同时用力F1、F2把橡皮筋的一端都沿同一方向从E点拉伸到O点，我们说力______作用效果和力______的作用效果就是相同的，力______就叫力______的合力。这说明合力和分力就有______关系。【实验过程】1.实验原理：（1）分别只用力F和同时用力F1、F2把橡皮筋的一端都沿同一方向从E点拉伸到O点（2）用弹簧测力计测出力F、F1、F2的大小，沿它们的方向分别作出它们的图示，（3）观察合力F和分力F1、F2的大小、方向，猜想它们关系（可以把合力F的箭头端分别与分力F1、F2的箭头端用虚线连接，或许有所启示）（4）验证猜想 2.实验器材有：木板、带绳套的_________、白纸、图钉、__________,刻度尺、三角板3.实验步骤（1）在桌上平放方木板，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板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两根细绳套。（细绳套要稍长点）（3）用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。（在使用弹簧秤的时候，要注意使弹簧秤与木板平面平行，绳套所夹角度在60—120度之间误差较小。）（4）用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，记录两个弹簧秤的示数，记为F1、F2。（细绳方向代表拉力方向，仔细确定）（5）取下一个弹簧秤，把两个细绳套挂在另一个弹簧秤上，把橡皮条结点拉到位置O。用铅笔记下两条细绳的方向，记录此时弹簧秤的示数，记为F（6）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三个力F、F1和F2的图示， （7）改变F1、F2的夹角，再做几次；改变F1、F2的大小，再做几次，观察，猜想合力和分力的关系：______________________________________（8）验证猜想：以F1、F2为邻边，做出_____________,它们所夹着的_______代表合力的理论值Fˊ，与实际值F做对比。实验结论：_________________________________________________。（这是矢量运算的普遍法则，同时我们可以得出矢量运算的三角形法则：_________________________________________________________）【典型例题】1.判断：（1）合力一定大于分力（      ）（2）分力大小不变，夹角越大，合力越大（       ）（3）分力夹角不变，增大其中的一个，合力必然变大（     ）（4）合力与分力的关系，类似于三角形的三边的大小关系：任意一边的长度大于其他两边差，小于其它两边和（      ）2.在做完“探究求合力的方法”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 (       )A．用两只弹簧测力计拉橡皮条时，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条时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉橡皮条时力的图示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条时，应使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行3.在“探究求合力的方法”的实验中有同学做了一系列步骤，其中的两个步骤是这样做的：①在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点与两个弹簧秤的读数F1与F2②只用一个弹簧秤通过细线沿原来的方向（即两个弹簧同时拉时橡皮条伸长的方向）拉橡皮条，记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向。以上两个步骤中均有疏漏或错误，分别是在①中_________________________________________________________； 在②中_____________________________________________________________。【当堂检测】1.（1）在“互成角度的两个共点力的合成”实验中，某同学的实验结果如右下图，  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F1与F2合力的理论值，___是力F1与F2合力的实验值。通过把_____和_____进行比较，验证平行四边形定则。（2）本实验采用的科学方法是______（填字母代号）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. 某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．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点的位置和拉线的方向．(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________． 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．   当堂总结：