4.探究共点力合成的规律

考号姓名成绩

四川省二Ｏ一五年普通高中学业水平考试

物理学科实验操作考查试题（四）

探究共点力合成的规律

（考查时间：20分钟）

一、实验器材：弹簧秤（两只）、橡皮筋、细绳套、方木板、白纸、图钉(若干)、三

角板、刻度尺、铅笔．

二、实验操作要求：应用上述器材，探究共点力合成的规律．

1．用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上．Array 2．如图所示,正确组装实验装置，橡皮筋K端固定，E端与

两个细绳套栓接．

3．用两个弹簧测力计互成夹角将结点E拉伸至点O，正确

读出两个弹簧测力计示数F1、F2，并在白纸上记录它们的方向和

点O的位置．

4．用一个弹簧测力计再将结点E拉伸至点O，读出弹簧测

力计示数的大小F′，并记录它的方向．

5．在同一张纸上利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出F1、F2的合力F′，再比较F′与和F的关系．

6．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′和F的关系．

7．写出实验结论．

8．做完实验，整理还原器材．

三、实验数据记录

考号姓名成绩

四川省二Ｏ一五年普通高中学业水平考试

物理学科实验操作考查试题（四）

《探究共点力合成的规律》评分表

监考教师：

“共点力的合成”实验注意事项

“共点力的合成”实验注意事项 在做“两个共点力的合成”实验时，很多同学都会不经意的犯一些错. 下面我们就把该实验中容易出错的地方加以总结，以此来引起同学们的注意. 一、注意弹簧测力计的选取和使用 1. 弹簧测力计使用前应将弹簧测力计水平放置，然后检查、矫正零点. 需了解弹簧测力计的量程、单位和最小刻度，读数时视线要正对刻度线. 2. 选择弹簧测力计时，可将两个弹簧测力计自由端钩在一起沿水平方向对拉，看两个读数是否一样，若一样才能使用. 3. 弹簧测力计测拉力时弹簧的伸长方向和所测拉力方向要一致，弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦. 橡皮条、弹簧测力计和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内. 4. 在不超出弹簧测力计量程的条件下，应该尽可能使弹簧测力计的拉力大一些. 二、注意橡皮条的选取和使用 1. 不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化. 2. 可用两根橡皮筋并联使用以增大其劲度系数. 3. 同一次实验中，橡皮筋的结点O的位置一定要相同. 例、在《两个共点力的合成》实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是（） A. 同一次实验过程中，O点的位置允许变动 B. 实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度 C. 实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计的大小和方向，把橡皮条的另一端拉到O点 D. 实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力大小 解析：从橡皮条固定点到O点的连线，是合力的作用线方向，如果O点变动，那么合力的大小、方向都要变化，就不能验证力的平行四边形定则，故A选项说法错. C选项中，因一个弹簧测力计已拉到最大量程，再通过另一个弹簧测力计拉橡皮条到O点时，第一个弹簧测力计可能超过最大量程，造成损坏，或读数不准，故C选项错. 互成角度的两个力的合成，是利用平行四边形定则进行合成，两个分力成任意角度都适用，不必成90°角，因此本题答案为ACD. 三、注意纸张的选取和作图 1. 白纸不要选的过小，画力的图示应选择适当的单位长度，画分力F1、F2的合力时要准确，图要尽可能画得大些，以使测量值的最后一位估读数字在图上能准确表示出来. 2. 严格按力的图示要求和几何方法求出力的合力. 自我检测 例1、如图所示，是甲、乙两位同学在《互成角度的两个共点力的合成》实验中得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F＇表示F1和F2的等效力，则可以判断哪一个同学的实验结果是尊重事实的？

2.5.2 实验：探究共点力的合成规律(导)—教科版高中物理必修一学案

2.5.2 实验：探究共点力的合成规律 【学习目标】1．理解等效替换的思想.2．掌握力的合成探究过程. 3．能自主独立的完成实验操作. 【重点难点】重点：实验过程. 难点：实验中的注意事项及误差分析 . 【自主学习】 （一）实验目的:探究共点力的合成 （二）实验原理:等效替代 （三）实验器材：方木板、白纸、弹簧秤 ( 两只 ) 、橡皮条、细绳套 ( 两个 ) 、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔 （四）实验步骤（学生齐读） ①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上. 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. ③用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图标记，记 录两弹簧秤的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向. ④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数 F1 和 F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，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. ⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧秤的读数F′和细绳 的方向，用刻度尺从 O 点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示 . ⑥比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向. ⑦改变两个力F1与 F2的大小和夹角，重复实验两次 .

（五）注意事项（学生齐读） 1. 测量前应将弹簧秤调零,再将两把弹簧秤对拉看示数是否相等，多次拉动挂钩看弹簧秤拉杆及指 针是否有卡顿现象，注意使用中不要超过其弹性限度. 2.实验时，弹簧秤必须保持与木板平行，且拉力应沿轴线方向，以减小实验误差. 3.在合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小 误差. 4.用两把弹簧秤拉动时，夹角不宜太大或太小，600-1200为宜。 5.细绳应适当长些，便于记录力的方向。记录力的方向不是沿细绳画线，是在细绳远端正下方打一点，再与O点连接即力的方向。 6. 在同一次实验中,两次橡皮条拉长的结点位置一定要相同. 7. 画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力 的图示要求和几何作图法作图 . 8. 由作图法得到的F和实验测量得到的F′不可能完全符合 , 但在误差允许范围内可认为是F和F′符合即可 . 【交流讨论】哪些因素会造成实验误差？ 【成果展示】展示学生交流讨论成果 【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理，阐释内涵与外延等（略） 【学以致用】 例1：某同学做“验证力的平行四边形定则”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。

实验：力的合成

实验探究两个互成角度的力的合成规律 一、实验目的 探究两个互成角度的力的合成规律。 二、实验原理 1．把橡皮条的一端固定，另一端挂上一个轻质小圆环。（如图甲） (1).用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环至某点O，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点；（如图乙） (2).撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。（如图丙） 2．由于力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果相同，即使小圆环两次都处于O点，使橡皮条两次都伸长到同一位置，所以F等于F1、F2的合力。 3．画出F、F1和F2三个力的图示，猜测、验证三者的关系。 三、实验器材 方木板、白纸、图钉(若干)、橡皮条（一段）、轻质小圆环、细绳套两个、弹簧测力计(两个)、细芯铅笔、三角板、刻度尺。 四、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：用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的G点， 橡皮条的另一端挂上小圆环，小圆环拴上两条细绳套。橡皮条 的原长为GE，如右图所示。 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，互成角度地拉动小圆环至某点O，橡皮条伸长的长度为EO(如图所示)。记下、 、。 (2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把小圆环拉到与前面相同的位置O，记下。

3．作图对比 (1).理论值：在白纸上，用铅笔和刻度尺按选定的标度从O点开始作 出两个弹簧测力计同时拉橡皮条时拉力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(如右图所示)。 (2).测量值：按同样的标度用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉 橡皮条时拉力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。 五、误差分析 1．实验中，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引起系统误差。 2．两次测量拉力时，小圆环的位置不可能做到完全拉到同一点会造成偶然误差。 3．两个力F1和F2的夹角太小或太大，F、F1和F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，会造成偶然误差。 六、注意事项 1．弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)。 2．被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动小圆环时弹簧不可与外壳相碰或摩擦。 3．在同一次实验中，使小圆环的位置O一定要相同。(保证作用效果相同) 4．用两个弹簧测力计勾住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～120°之间为宜。 5．读数时应正视、平视刻度。 6．使用弹簧测力计测力时，读数应适当大些，但不能超出它的测量范围。 7．细绳套应适当长一些，便于确定力的方向。不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向。 8．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些。

科学探究：力的合成

科学探究：力的合成 【教材分析】 “科学探究：力的合成”是在学习了重力、弹力、摩擦力以及初步学习了受力分析，熟练掌握力的图示后的一节。力的合成是解决矢量运算的基础，是解决力学问题的一个重要工具，为以后理解运动的合成、场的叠加等奠定了基础。 【教学目标与核心素养】 【物理观念】能进行力的合成，能利用平行四边形和三角形定则解决矢量运算问题；会用作图法和直角三角形知识求共点力的合力。 【科学思维】能体会力的等效替代方法。 【科学探究】能完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验能观察实验现象，发现并提出物理问题；能通过图形分析，寻找规律。 【科学态度与责任】通过对力的合成规律的探究，能体会物理学研究中科学假设的重要性。 【教学重难点】 【教学重点】能从力作用的等效性来理解合力、分立的概念；通过实验探究合力与分力的大小和方向所遵循的规律。 【教学难点】实验方案的设计与实施；会用作图法和计算法求合力。 【教学过程】 【导入新课】 “提水桶”实验引入，引出本节主题。 生活中常有这样的情境：两个人可将水桶提起使其处于静止状态，一个人也可将这个水桶提起使其处于同样状态，但这两种情形中手对水桶的作用力不同。这些力之间有什么关系呢？本节将学习共点力的合成，通过实验探究共点力合成的规律。 【新课讲授】 一、共点力的合成 1、力的合成定义 两人提水桶——两个力一人提水桶——一个力 力的合成：当物体同时受到几个力的作用时，我们可用一个力来代替它们，且产生的作用效果相同。物理学

中把这个力称为那几个力的合力（resultant force ），那几个力则称为这个力的分力（component force ）。求几个力的合力的过程称为力的合成(composition of forces )。 2、共点力与非共点力 思考：这两幅图片中，水桶与广告牌受力有什么特点？ 这几个力同时作用在物体上的同一点，或它们的作用线相交于同一点——共点力。 思考：观察扁担受到的这几个力有什么特点？ 这几个力的作用线平行，不相交——非共点力。 3、共点力的合成 【问题引入】 假如这桶水的重力是200 N ，两个人合力的大小一定也是200 N 。 思考：如果两个人用力的大小分别为1F ，2F ，那么1F 和2F 两个数值相加正好等于200 N 么？ 思考、讨论：一个合力与两个或者更多个具有相同效果的分力，它们大小有何关系呢？ （1）回顾：同一直线上力的合成 ①夹角0θ=?，F 与1F 和2F 同向 12F F F =+

高中物理：新教材实验-研究共点力的合成

研究共点力的合成 实验目的： 研究合力与两个分力的关系。 实验器材： 图板、图钉、白纸、带绳套的橡皮筋、弹簧测力计（2个）、刻度尺、量角器。 实验步骤 1．根据如图给定的器材，先在图板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在纸边，将带有两个绳套的另一端放在纸面上，测力计可以拉住绳套使橡皮筋伸长。 2．先用一个弹簧秤拉住绳套将橡皮筋拉长至O点，记下此时弹簧秤的读数和拉力方向（即合力的大小和方向）。 3．再用两个弹簧秤分别拉住两个绳套将橡皮筋拉长至O点，记下此时两个弹簧秤的读数和拉力方向（即两个分力的大小和方向）。 4．取下白纸，用力的图示法分别画出表示分力和合力矢量的有向线段，以表示两个分力的有向线段为邻边做出平行四边形及它的对角线。 结论 通过实验得出，如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边做平行四边形，那么合力F的大小和

方向就可以用F 1、F 2所夹的对角线表示。 相关习题 1．（2007上海调研）某同学在做验证互成角度的两个力合成的平行上边形定则实验时，把橡皮条的一端用图钉固定于P 点，同时用两个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到位置 O 。这时两弹簧秤的示数分别为F A ＝3.5N 、F B ＝4.0N ，其位置记录如图甲所示。倘若橡皮条的活动端仅用一个弹簧秤拉着，也把它拉到O 点位置，弹簧秤的示数为F C ＝6.0 N ，其位置如C 。 （1）用1 cm 表示1N ，在图乙中作出力F A 、F B 和F C 的图示。 （2）根据平行四边形定则在图乙中作出F A 和F B 的合力F ，F 的大小为___________N 。 （3）实验的结果是否能验证平行四边形定则：________（选填“能”或“不能”）。 2．（2005全国）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的一另一端都有绳套（如图）。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。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 ）在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。 其中正确的是 。（填入相应的字母） 3．（2007杨浦期末）在研究“互成角度的两个共点力合成”的实验中， 测力时要注意不要让橡皮条、线与木板，弹簧与外壳发生 ，同 时又要保证分力与合力都处在同一个 上。 实验中在橡皮条结点位置O 保持不变的情况下，当两弹簧秤之间夹角θ 增大时，其中一个弹簧秤的示数 （填“可能不变”，“一定改变”， “一定不变”）。 在保持两个分力大小不变的条件下，观察不同夹角θ时的合力大小，由数 据得到如右图所示的合力F 与两分力间夹角θ关系图。则下列说法正确 的是（ ） （A ）合力最大的变化范围是2N ≤F ≤12N （B ）合力最大的变化范围是2N ≤F ≤10N （C ）两分力大小分别为2N 和8N （D ）两分力大小分别为6N 和8N A A P P O O C C B 图甲 图乙 B

力的合成与分解教学设计

《力的等效和替代》教学设计 【课题】力的等效替代 【教学对象】高一学生 【授课时间】45分钟 【教材】广东教育出版社《物理》必修I 【教学内容分析】 1、本节课的地位与作用：力的等效和替代是粤版物理必修I第三章第三节的内容。在学习本节课之前学生已经学习了弹力、摩擦力等力的概念，对力有了一定的感性和理性的认识，同时在第一章中已经学习了位移矢量，对矢量的知识有了一定的储备，获得感性认识。 这节课的内容，为下面的力的合成与分解有着密不可分的联系，为后续力的合成与分解打下知识层面的基础。本节课所初步总结出来的平行四边形定则也是处理矢量的一个通则，因此本节课为以后动量、冲量、动能定理等内容打下了坚实的基础，具有承上启下的作用，这节课的学习效果将直接影响后续课程的学习。 2、课程标准对本节内容的要求：通过实验，理解力的合成与分解。对等效替代的思想在科学研究中的应用有质的认识。学习关于实验探究的一般程序和方法，养成良好的思维习惯，能运用等效思想和所学的探究方法分析、解决日常生活中的一些问题。 3、教材的内容安排：粤教版教材第三章第3节力的等效和替代这一节的内容，首先是教师讲解一些相关的概念：力的图示、力的等效、合力、分力、力的合成与分解等概念，教师引导学生探究：寻找等效力，引导学生进行试验设计，最后引导学生得出具有普适性的方法：平行四边形定则的初步得出。

4、对教材的思考：这章的教材编写整体上看，比较适合学生的认识特点，但是，我觉得第三节《力的等效与替代》力的等效这部分，我们一直在强调力的等效，直至后面寻找等效力，从本质上来说，就是求几个分力的合力，故而在这里，应该把寻找等效力与力的合成在观念上应该先对等起来，教师应该注重提出猜想前的引导工作，引导学生从几何层面上来考虑他们之间的关系，不置使得学生无从下手。 【学生学情分析】 （一）学生兴趣：实验操作的兴趣，对未知世界的强烈好奇心。 （二）学生的知识基础：在本节课之前学生已经学习了位移以及力的概念，初步接触了矢量的概念。 （三）学生的认知特点：对矢量方向性的理解还仅停留在表面上。本节课应着重让学生通过实验探究来体验矢量运算并非简单相加减，而是遵循平行 四边形定则。授课对象为高一学生，对于第一次接触平行四边形定则的 学生来说，是一个大的挑战，也是一个大的飞跃，对于习惯于代数运算 的学生来说，矢量运算是相对较困难的，也比较难以接受，如何让学生 在以前学习基础之上接受本节课内容是一个难点。 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解力的图示法,区别力的图示和力的示意图. 2、理解力的合成与分解本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代.（二）过程与方法

高中物理 力的合成实验

力的合成实验 1.如图为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图．（1）请将下面实验的主要步骤补充完整． ① 将橡皮筋的一端固定在木板上的A点．另一端拴上两根绳 套，这一端叫做结点。每根绳套分别连着一个弹簧测力计： ②第一次拉：沿着互成角度的两个方向拉弹簧测力计．将橡皮筋的 结点拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录__________ ③第二次拉：再用一个弹簧测力计将橡皮筋的结点仍拉至_________ 点，记录__________． （2）以上两次都将结点拉至同一位置O点，这样做的目的是__________． （3）在图乙中，方向一定沿AO方向的是力______．（填“F”或“F′”） 2．“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。 (1)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示。其中，细绳CO对O点的拉力大小为____N。 (2)请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上______。由图求出合力的大小F合

＝________ N。(保留两位有效数字) 3．在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。 （1）实验对两次拉抻橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的_________________（填字母代号）。 A. 将橡皮条拉伸相同长度即可 B. 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C. 将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D. 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 （2）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是_______（填字母代号）。 A. 两细绳必须等长 B. 弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要近些 E. 用两弹簧秤拉时，互成的角度不宜太小或太大 (3)该实验方案中必须要用的器材有_________________ A. 刻度尺 B. 量角器 C. 橡皮筋 D. 细绳 （4）实验目的为“探究”或“验证”，作图有什么不同？

力的合成实验

1.做“探究求合力的方法”的实验时： (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白纸，把橡皮条的一端固定在板上，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条，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条拉长，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________和________进行比较，验证平行四边形定则． 【答案】(1)三角板橡皮条 (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′ 【解析】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． 2.(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中必须记录的是________． A．橡皮条固定端的位置 B．描下O点位置和两条细绳套的方向 C．橡皮条伸长后的总长度 D．两个弹簧测力计的读数 (2)做实验时，根据测量结果在白纸上画出如下图所示的图，其中O为橡皮条与细绳套的结点．图中的________是F1和F2的合力的理论值；________是F1和F2的合力的实际测量值．

力的合成探究实验设计

本设计从日常现象切入，设置情景，引导学生围绕问题制定计划，设计实验，提出假设并验证，形成结论，最后通过集 体交流评估，不断完善方案，实现知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观三维目标。 “力的合成”的探究式教学设计 教学目标: 1、知识与技能目标: （1）形成“合力” 、“分力”和“力的合成”及“共点力”的概念； （2）掌握“平行四边形定则” ； 2、过程与方法目标: （1）创设情景，引入形成概念，实验探究形成规律； （2）理解、体会“等效代换”的思想方法； 3、情感态度与价值观目标: 通过“情景体验”、“实验探究”使学生体会“正确的意识从哪儿来？”，通过分组实验团结协作，培养学生的团队精神。 教学过程设计： 1．贴近生活，提出问题 大屏幕展示录象，创设情景：①狗拉雪橇，与马拉雪橇进行对比。有何联系与区别？②一个学生提水与两个学生抬水。又有何联系与区别？③一条水平绷直的钢丝，杂技演员一站上去，钢丝变弯到一定程度…… 然后，引导学生讨论，了解合力与分力及其等效性，形成“合力”与“分力”和“力的合成”及“共点力”的概念，并提出探讨的核心问题：合力与分力有什么内在的关系呢？ 注：通过现象及问题的呈现，使学生感受到物理知识就在身边，产生对物理学的亲和感，萌发好奇心，激活思维，产生急于探究的冲动，这是科学探究活动自主顺利进行的良好开端。 2．制定计划探究问题 2．1 设计实验 以两个共点力合成为例，组织学生集体讨论，学生依据已有的知识、经验，自主思考，合作交流，主要解决以下问题： 1）如何确保“分力”与“合力”的等效之力的作用效果？

（2）如何测量力的大小方向和作用点？（三要素） （3）如何形象的表示“分力” 、“合力”，从而观察其联系？ （4）需要那些实验器材？ 注：应引导学生围绕实验目的设计方案，明确待测量，选择器材，设计操作步骤。使学生体会解决此类问题的基本思路和方法，提高学生自主设计、制定方案的能力。 2．2 分组实验收集数据 根据学生设计的三种不同方案（见表2），分三个大组，每个大组又分若干个小组，进行操作、测量， 学生设计表格，记录实验结果，教师应引导学生分工协作。 分组 A B C 弹簧秤（2 个）钩码一盒 力的合成演示器 （2152） 橡皮条一根橡皮条一根 实验器材白纸一张 白纸一张白纸一张 直尺、量角器等 直尺、量角器等直尺、量角器等 主要实验步骤略略略 注：三组设计大同小异，各有其优缺点，但具有互补性。对于学生设计方案的热情和信心及时给予鼓励，即使方案有缺陷或不完善，也绝不能简单地将其统一为某标准模式或方式，否则可能会挫伤学生的积极性和自信心。科学探究中应特别注意保护学生的求新、求异的创造热情。 2．3 大胆猜想谨慎验证 根据实验收集的数据，学生经分析初步发现：力的合成并不是将两个力简单相加，合力可能比任何一个分力都小，合力的方向一般也与两个分力的方向不同。但要直观地发现它们满足平行四边形还很不容易，这时应引导学生以某组数据为例，在同一点分别做出两个分力及其合力的力的图示，鼓励学生科学探究需“大胆猜想，小心验证” ，分析并猜想得到平行四边形定则，并用其它几组数据进行验证。 注：猜想尽管带有一定想象、推测成分，具有偶然性，但它是学生依据客观事实和科学理论进行思辨的结果，是创造思维的表现，也是科学家科学研究中产生的新的想法，新的发现途径之一。课堂 上应结合多媒体动画，向学生形象展示，启迪学生思维，做出猜想并验证，使学生了解猜想在科学探究中的重要意义。

实验 探究两个互成角度力的合成规律

实验探究两个互成角度力的合成规律 一、实验目的 1.验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则。 2.培养应用作图法处理实验数据和得出结论的能力。 二、实验原理 互成角度的两个力F 1、F 2 与另外一个力F'产生相同的效果,看F 1 、F 2 用平行四边形定则求 出的合力F与F'在实验误差允许范围内是否相等。 三、实验器材 木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺、铅笔。 四、实验步骤 1.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。 3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的结点伸长到 某一位置O,如图所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向。 4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条与细绳套的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。 5.改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再做两次实验。

五、数据处理 1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计 的拉力F 1和F 2 的图示,并以F 1 和F 2 为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边 形的对角线,此对角线即合力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4中弹簧测力计的拉力F'的图示。 3.比较F与F'是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则。 六、注意事项 1.同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计调零后互钩对拉,读数相同。 2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点的位置O一定要相同。 3.用两只弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60°~100°为宜。 4.实验时弹簧测力计应与木板平行,读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值尽量大些。 5.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,移开细绳套后,再将所标点与O点连接,即可确定力的方向。 6.在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍长一些。 七、误差分析 1.弹簧测力计本身的误差。 2.读数误差和作图误差。

8-实验报告《实验：研究力的合成》

实验：探究力的合成方法 姓名座号 【预备知识】 1.影响力的作用效果的因素有：力的、、和，在力的图示中，用表示力的大小，表示力的方向，_________表示力的作用点. 2.当一个力作用的效果跟多个力共同作用产生的效果相同时，可以用这个力替代那几个力.这个力就是哪几个力的合力.实验中如何判断用两个弹簧秤同时拉橡皮条和单独用一个弹簧秤拉橡皮条产生的作用效果是相同的? 【实验目的】 1.理解合力与分力的关系, 2.理解力的合成与分解， 3.验证力的平行四边形定则. 【参考器材】 在表3-1所给器材中，你若需要请在器材后面打“√”，若还不够，在空格处写上需要的器材名称. 表1 器材名称 实验方法一用传统方法探究力的合成

1.把方木板平放在桌面上，用图钉把白纸钉在方木板 上，再用图钉把橡皮条的一端固定在A点，在橡皮条的另一 端拴上两条细绳套。 2.用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮 条，使橡皮条伸长到某一位置O（如图6-1）所示。用铅笔描 下O点的位置和两条细绳的方向，记录弹簧秤的读数。 3.用铅笔和直尺从力的作用点（位置O）沿着两条绳套的方向画直线，按选定的标度作出两个力F1和F2的图示。以F1和F2为邻边，用刻度尺和三角板作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，作出合力F的图示。 4.只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这弹簧秤的拉力F′的图示。 5.改变两个力F1、F2的大小和夹角，再重复做两次实验。 表2 实验记录 实验 次数力F1／N力F2／N 合力F／N （图解值） 合力F′／N （测量值） F与F′的夹角（方 向偏差） 1 2 3 【分析与结论】 通过比较力F′与F的大小和方向，得出结论。 图1

高中物理《力的合成》教学设计

《力的合成》教学设计 1 教材分析 本节课是探究矢量运算的普遍法则──平行四边形定则。这个定则是矢量运算的工具，掌握好这个定则是学好高中物理的基础．本章是高中力学的基础知识，如何从代数运算过渡到矢量运算是本节的难点。同时，平行四边形定则的探究过程，对培养学生科学的探究精神也有很重要的作用。 教科书用简单的语言和一幅卡通图引入了合力和分力的概念及等效代替的物理思想。通过生活中的实例“提水”说明合力与分力是等效代替的关系。比较直观，学生也容易接受。将求合力的方法──平行四边形定则，由旧教材的验证实验改成新教材的探究实验，说明新教材更注重知识的形成过程。教材中对于“平行四边形定则”的得出是希望学生自己动手设计出实验方案，以探究的方式去寻找分力与其合力的关系，最终发现结论。让学生在探究过程中掌握知识，培养能力，领悟科学研究的魅力，并学会互相交流合作。在探究实验之前，教科书上设置了“思考与讨论”栏目，让学生思考猜想，也体现了科学猜想在科研中的重要性。为了降低探究的难度，书中写出了探究时要注意的4个问题，以及“建议用虚线把合力的箭头端分别与两分力的箭头端连接”等提示性的话语帮学生突破思维的障碍。在得出矢量的合成法则──平行四边形定则后，教科书又设计了简单的例题让学生练习尝试使用“平行四边形定则”去求合力。随后又点明了多力合成的办法和思路，可以进一步加深学生对“等效替代”的理解。紧接着又通过“思考与讨论”栏目让学生知道合力与原来两分力夹角的关系，还将初中的“同一直线上二力的合成”情景也包含了进去，让学生认识到“同一直线上二力的合成”只是“平行四边形定则”的特殊情形。最后教材通过生活中的插图说明了共点力的概念及平行四边形定则的适用条件。 2 学情分析学生在初中只接受过求同一直线上二力的合力问题，升入高中后，开始接触矢量的概念，对位移，速度，加速度，力这些矢量有一点感性

力的合成和分解实验完整版

力的合成和分解实验 实验目的：验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。 实验原理：一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点，所以F为F1和F2的合力。做出F的图示，再根据平行四边形定则做出F1和F2的合力Fˊ的图示，比较Fˊ和F是否大小相等，方向相同。 实验仪器：方木板、橡皮筋、细绳套、工字钉。剪刀、弹簧测力计）2只、铅笔、刻度尺、量角器、白纸、 注意)同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：弹簧测力计应与板面平行。将两只弹簧测力计钩好后对拉，若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同，则可以，若不同，应更换弹簧测力计，直到相同为止； 实验内容： (1)白纸用图钉固定在方木板上；橡皮筋一端用图钉固定在白纸上，另一端拴上两根细绳套。 (2)用两只测力计沿不同方向拉细绳套，记下橡皮筋伸长到的位置O， 在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差。 两只测力计的方向及读数F1、F2，做出两个力的图示，以两个力为临边做平行四边形，对角线即为理论上的合力Fˊ，量出它的大小。 )画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，减少确定弹簧方向时的偶然误差，但也不要太大而画出纸外；要严格按力的图示要求和几何作图法作图。 (3)只用一只测力计钩住细绳套，将橡皮筋拉到O，记下测力计方向及读数F，做出它的图示。 4)在同一次实验中，橡皮筋拉长后的节点O位置一定要相同。 (3)比较Fˊ与F的大小与方向。 (4)改变两个力F1、F2的大小和夹角，重复实验两次。

实验结论：在误差允许范围内，证明了平行四边形定则成立。 注意事项： 。 (2)(3( 1.我们这次做的实验是力的合成与分解。实验所需要的器材有：方木板、白纸、橡皮筋、细绳套2根、弹簧测力计2只、刻度尺、铅笔、工字钉若干个。 2.接下来我们对弹簧测力计进行选取。将两只已调零的弹簧测力计钩好后对拉，若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同，则符合要求，若不同，则改换其他弹簧测力计，直到相同为止。 3将橡皮筋的一端拴上两根细绳套。 4做完上述准备工作后，便开始实验操作。我们将白纸用图钉固定在方木板上，将橡皮筋一端套在工字钉。 4.用两只弹簧测力计沿不同方向拉细绳套， 5.在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差，并注意细绳与板面平行。 6.记下橡皮筋拉长后的结点的位置O，并在两条细线距离结点较远处的位置进行标记，减小误差， 7.以点O与两个标记点的连线来确定F1、F2的方向，并读出两个弹簧测力计的示数，作为F1、F2的大小。选定恰当的标度做出两个力的图示，可以尽量使图画得大一些，减少确定弹簧方向时的偶然误差，但也不要太大而画出纸外。 然后以这两个力为邻边做平行四边形，对角线即为理论上的合力Fˊ，测量出它的大小 。 5.接下来用一只测力计钩住细绳套，将橡皮筋的结点拉到位置O，同样的，记下测力计方向及读数F，并做出它的图示。 6.然后比较Fˊ与F的大小与方向。为了保证实验的准确性，我们通过改变F1、F2的大小和夹角，多次重复实验。 7. 8. 9.最后可得出结论：在误差允许范围内，平行四边形定则成立。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！

最新实验__探究共点力合成的规律

探究共点力的合成的规律（一）实验目的 探究共点力的合成 （二）实验原理 结点受三个共点力作用处于平衡状态，则F1与F2之合力必与橡皮条拉力平衡，改用一个拉力F′使结点仍到O点，则F′必与F1和F2的合力等效，以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F，比较F′与F的大小和方向，验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定则. （三）实验器材 方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔. （四）实验步骤 ①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上. 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. ③用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图标记，记录两弹簧秤的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向. ④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，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. ⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧秤的读数F′和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示. ⑥比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向. ⑦改变两个力F1与F2的大小和夹角，重复实验两次. 五，注意事项 1.实验时，弹簧秤必须保持与木板平行，且拉力应沿轴线方向，以减小实验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到

其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针,拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦. 2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差. 3.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作图. 4.在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同. 5.由作图法得到的F和实验测量得到的F′不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F′符合即可. 典例剖析 例1在做“探究共点力的合成规律”实验时： (1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有_______和________. (2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（） A．每次将橡皮条拉到同样的位置 B．每次把橡皮条拉直 C．每次准确读出弹簧秤的示数 D．每次记准细绳的方向 (3)为了提高实验的准确性，减小误差，实验中应注意什么? 解析：(1)橡皮条、三角板 (2)两个分力产生的效果使橡皮条的结点到某一位置，此时橡皮条中的弹力与两个分力的合力相 平衡．要想每次合力与分力的效果都相同，则每次将橡皮条拉到同样的位置．故选A． (3)应注意：①选用弹性小的细绳；②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上，且与板面平行 贴近等. 二、疑难点拨 例2在“探究共点力的合成规律”实验中，橡皮条一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点．以下操作中错误的是（） A.同一次实验过程中，O点的位置允许变动 B.在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻线 C.实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条结点拉到O点 D.实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两秤之间的夹角应取90°不变，以便于计算合

力的合成和分解实验完整版(20210105112653)

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力的合成和分解实验实验目的：验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则。 实验原理：一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共点作用效果都是把橡皮筋拉伸到某点，所以F为F1和F2的合力。做出F的图示，再根据平行四边形定则做出F1和F2的合力F'的图示，比较F'和F是否大小相等，方向相同。 实验仪器：方木板、橡皮筋、细绳套、工字钉。剪刀、弹赞测力计)2只、铅笔、刻度尺、量角器、白纸、 注意)同一实验中的两只弹赞测力计的选取方法是：弹赞测力计应与板面平行。将两只弹赞测力计钩好后对拉，若两只弹赞测力计在拉的过程中读数相同，则可以，若不同，应更换弹赞测力计，直到相同为止； 实验内容： (1)白纸用图钉固定在方木板上；橡皮筋一端用图钉固定在白纸上，另一端拴上两 根细绳套。 (2)用两只测力计沿不同方向拉细绳套，记下橡皮筋伸长到的位置0, 在满足合力不超过弹赞测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差。 两只测力计的方向及读数Fl、F2,做出两个力的图示，以两个力为临边做平行四边形，对角线即为理论上的合力F',量出它的大小。 )画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，减少确定弹赞方向时的偶然误差，但也不要太大而画出纸外；要严格按力的图示要求和儿何作图法作图。 (3)只用一只测力计钩住细绳套，将橡皮筋拉到0,记下测力计方向及读数F,做出它的图示。

4)在同一次实验中，橡皮筋拉长后的节点0位置一定要相同。 ⑶比较F"与F的大小与方向。 (4)改变两个力Fl、F2的大小和夹角，重复实验两次。 实验结论：在误差允许范围内，证明了平行四边形定则成立。 注意事项： O ⑵(3( 1?我们这次做的实验是力的合成与分解。实验所需要的器材有：方木板、白纸、橡皮筋、细绳套2根、弹赞测力计2只、刻度尺、铅笔、工字钉若干个。 2.接下來我们对弹赞测力计进行选取。将两只已调零的弹赞测力计钩好后对拉，若两只弹赞测力计在拉的过程中读数相同，则符合要求，若不同，则改换其他弹赞测力计，直到相同为止。 3将橡皮筋的一端拴上两根细绳套。 4做完上述准备工作后，便开始实验操作。我们将白纸用图钉固定在方木板 上，将橡皮筋一端套在工字钉。 4.用两只弹赞测力计沿不同方向拉细绳套， 5.在满足合力不超过弹赞测力计量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差，并注意细绳与板面平行。 6.记下橡皮筋拉长后的结点的位置0,并在两条细线距离结点较远处的位置进行标记，减小误差, 7.以点0与两个标记点的连线来确定Fl、F2的方向，并读出两个弹赞测力计的

力的合成实验(含习题及答案)概要

力的合成实验（含习题及答案）（一）实验目的 探究共点力的合成 （二）实验原理 结点受三个共点力作用处于平衡状态，则F1与F2之合力必与橡皮条拉力平衡，改用一个拉力F′使结点仍到O点，则F′必与F1和F2的合力等效，以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F，比较F′与F的大小和方向，验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定则. （三）实验器材 方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔. （四）实验步骤 ①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上. 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. ③用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图标记，记录两弹簧秤的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向. ④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形，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. ⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧秤的读数F′和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示. ⑥比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向. ⑦改变两个力F1与F2的大小和夹角，重复实验两次. 五，注意事项

1.实验时，弹簧秤必须保持与木板平行，且拉力应沿轴线方向，以减小实验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性限度,弹簧秤的读数应估读到其最小刻度的下一位.弹簧秤的指针,拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生摩擦. 2.在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过其弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差. 3.画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作图. 4.在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同. 5.由作图法得到的F和实验测量得到的F′不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为是F和F′符合即可. 典例剖析 例1在做“探究共点力的合成规律”实验时： (1)除已有的器材(方木板、白纸、弹簧秤、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外，还必须有_______和________. (2)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须（） A．每次将橡皮条拉到同样的位置 B．每次把橡皮条拉直 C．每次准确读出弹簧秤的示数 D．每次记准细绳的方向 (3)为了提高实验的准确性，减小误差，实验中应注意什么? 解析：(1)橡皮条、三角板 (2)两个分力产生的效果使橡皮条的结点到某一位置，此时橡皮条中的弹力与两个分力的合力相 平衡．要想每次合力与分力的效果都相同，则每次将橡皮条拉到同样的位置．故选A． (3)应注意：①选用弹性小的细绳；②橡皮条、细绳和弹簧秤的轴应在同一平面上，且与板面平行 贴近等. 二、疑难点拨 例2在“探究共点力的合成规律”实验中，橡皮条一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点．以下操作中错误的是（） A.同一次实验过程中，O点的位置允许变动