2025年高考物理一轮总复习考点梳理第13讲实验三探究两个互成角度的力的合成规律.pptxVIP

;第13讲实验三探究两个互成角度的力的合成规律;实验知识·自主回顾;实验知识·自主回顾;一、实验目的

探究力的合成的平行四边形定则；理解等效替代思维方法在物理学中的应用。;二、实验原理

1．一个力F的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮筋伸长到同一点，所以力F就是这两个力F1和F2的合力。

2．作出力F1、F2和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。

3．比较F和F′的大小和方向，若在实验误差允许范围内相等，则可说明两个共点力的合成遵循平行四边形定则。;三、实验器材

方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、轻质小圆环、三角板、刻度尺、图钉(若干)细绳，铅笔。;四、实验步骤

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，另一端固定，橡皮条的原长为GE。;2．两力拉：如图乙，在小圆环上系上两个细绳套，用手通过两个弹簧测力计互成角度地共同拉动小圆环，小圆环处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。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示数F1、F2。

3．一力拉：如图丙，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于O点，记下细绳套的方向和弹簧测力计的示数F。

4．重复实验：改变拉力F1和F2的大小和方向，重复做两次实验。;五、数据处理

1．用铅笔和刻度尺在O点按选定的标度画出F、F1和F2三个力的图示，如图所示。

2．比较F是否是以F1和F2为邻边所作的平行四边形的对角线。

3．对其他两次实验也做上述处理。;六、实验结论

以F1、F2为邻边，F为对角线所围成的四边形形状是平行四边形，所以两个互成角度的力的合成遵循平行四边形定则。;七、误差分析;八、注意事项

1．实验时，弹簧测力计必须保持与木板________，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。

2．规范实验操作

(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。

(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。;(3)在不超出弹簧测力计量程及在橡皮条弹性限度???的前提下，测量数据应尽量大一些。

(4)细绳套适当长一些，便于确定力的方向。不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画投影点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向。

3．规范作图：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。;核心考点·重点突破;1;(1)图丁中弹簧测力计的示数为________N；

(2)在实验过程中，不必记录的有________；

A．甲图中E的位置 B．乙图中O的位置

C．OB、OC的方向 D．弹簧测力计的示数

(3)下列选项中，与本实验要求相符的是________；

A．两细绳OB、OC夹角越大越好

B．读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度

C．实验时，只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可;(4)某次实验记录纸如图戊所示，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点，拉力F的方向过P点；三个力的大小分别为：F1＝2.70N、F2＝2.30N和F＝4.00N，得出正确实验结论后，请根据实验结论和图中给出的标度：①在图中作出F1和F2的合力；②根据作图求出该合力大小为________N。

[答案](1)2.35(2)A(3)B(4)①见解析图②3.99;[解析](1)弹簧测力计最小分度值为0.1N，估读到0.01N，题图丁中读数为2.35N。

(2)必须要记录的有两个分力F1和F2的大小和方向、合力F的大小和方向、力的大小通过弹簧测力计读出，两次都要使小圆环被拉到O点位置，所以必须记录的有B、C、D；不需要记录的是题图甲中E的位置，故选A。

(3)两个细绳OB、OC夹角要适当大一些，但不能太大，两分力夹角太大导致合力太小，测量误差变大，A错误；读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度，规范操作，B正确；实验时，不仅需保证两次橡皮筋伸长量相同，还必须都伸长至O点才行，C错误。;(4)①由于标度已经选定，作图时要保证表示F1、F2的线段长度分别为标度的2.70倍和2.30倍，作图如图所示；

②量出作图法求出的合力长度约为标度的3.99倍，所以合力大小为3.99N。;2;部分实验操作步骤如下：

①将橡皮筋中央处和两端点分别与三根细线相连；

②将连在橡皮筋中央的细线跨过固定滑轮P1，连接橡皮筋两端点的细线跨过可动滑轮P2、P3；

③在三根细线的下端分别挂上一定数量的钩码，使连在橡皮筋中央的细线与橡皮筋的结点O静止。;(1)为完成本实验，下列物理量必须测量或记录的是________。(填选项前字母)

A．橡皮筋的原长

B．两端橡皮筋伸长后的长度

C．钩码的质量

D．三根细线所挂