高中物理 力的合成课件 新人教版必修1

第三章相互作用生活中常见到这样的事例：F1F2F一个力的作用效果与两个或更多力的共同作用效果相同。以前我们在哪里也用过“等效”思想曹冲称象1、合力分力定义：一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。2.力的合成：求几个已知力的合力叫做力的合成力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不是改变其作用效果假如这两力不作用在同一直线上了，又会怎样呢？猜测实验验证看来，力的合成并不全是简单地力的相加减，那么它们之间的关系到底是怎样的呢?它们之间的关系好象一下子也难以猜测的出来，但为什么难以猜测呢？是什么使它变复杂了呢？可猜猜！实验验证F=F1+F2？那我们就做实验来探究吧探究实验前要明确：1、实验的目的是什么？2、实验依据的原理是什么？探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同。力的作用效果有几种？你准备采用哪一种？又如何保证它们等效？实验器材：方木块,白纸,弹簧称(两个),橡皮条、细绳、三角板,刻度尺,图钉1、把方木板放在桌上,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方木板上A点,橡皮条的另一端B拴上两根细绳3、用两把弹簧秤分别钩住两根细绳,沿两个不同方向拉橡皮条,使橡皮条的结点B伸长到某一位置O点,记下O点的位置、两把弹簧秤的读数和两根细绳的方向4、用一把弹簧秤钩住一根细绳,使橡皮条的结点B拉到同样位置O点,记下弹簧秤的读数和细绳的方向5、选定一个合适的标度,用力的图示法画出F1、F2和F的图示为什么要记下细绳的方向？为什么也要拉到同样的位置？能否先做步骤4再做步骤3？注意事项:①使用时弹簧秤先校零，与板面平行.②在满足合力不超过弹簧秤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，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出合力.④在同一次实验中，橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.做好的小组请取下白纸，把实验器材整理好，然后仔细分析三个力的图示，研究这三个力之间有什么关系？再一次看看合力大小等于两个分力大小之和吗？F1F2FOF2F·F1O实验结论：求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的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，这叫做力的平行四边形定则。（1）同一直线上两个力的合成a、共线同方向的两个力F1、F2的合成b、共线反方向的两个力F1、F2的合成F合=F1+F2，方向与两力方向相同F合=|F1-F2|，合力方向与两个力中较大的那个分力的方向相同（2）互成角度的两个力的合成——满足平行四边形法则以表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向例题:力F1=45N，方向水平向右，力F2=60N，方向竖直向上.求这两个力合力的大小和方向.FO53ºF1F2作图法：15N计算法：选择标度，作力的平行四边形.用刻度尺量出对角线的长度.过比例关系求出合力的大小是75N.用量角器量出合力与F1的夹角是53°2221FFFN75N60452212tanFF,33.1456053解：1、作图法：①根据平行四边形定则按同一标度作出两个分力F1、F2力的图示；②画出平行四边形；③量出对角线的长度，根据选定的标度求出合力的大小；④用量角器量出合力与某个分力的夹角，表示合力的方向。求合力的方法2、计算法：根据平行四边形定则作出力的示意图，利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系，求合力大小和方向。F1F2F3F4F12F123F1234先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，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。多力合成的方法思考：1）若F1、F2的大小不变，将两个力之间的夹角从0°增大到180°，则合力如何变化？2）合力在什么时候最大？什么时候最小？能得到与F1、F2等大的合力吗？能得到0N和120N的合力吗？当θ＝0°时，F＝F1＋F2（合力与分力同向）当θ＝180°时，F＝｜F1－F2｜（合力与分力中较大的力同向）合力的取值范围，｜F1－F2｜≤F≤F1＋F2夹角θ越大，合力就越小合力可能大于某一分力，也可能小于或等于与某一分力合力与分力的关系例：已知力F1=4N，F2=5N，F3=8N，则三个力的合力最大值为多少，最小值又为多少？例：已知F1=5N，F2=10N，则两个力的合力最大值为多少，最小值又为多少？力的合成的平行四边形定则是不是在任何情况下都能用？有没有适用的条件？在阅读的时候注意这样几个问题:①什么样的力是共点力？②你认为掌握共点力概念时应该注意什么问题？③力的合成的平行四边形定则有没有适用条件，如果有，适用条件是什么？？请同学们自己阅读书本第67页的共点力共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。共点力与非共点力非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。平衡状态:物体保持匀速直线运动状态，或静止状态。在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。即F合＝01.什么是平衡状态2.处于平衡状态满足的条件:1、二力平衡：两力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，合力为零。2、三力平衡：任意两力的合力必定与第三个力等值反向，并且在同一直线上，合力为零。3、多力平衡：其中任意（n-1）个力的合力必定与剩下的第n个力等值反向，且作用在同一直线上，合力为零。同学们，请回忆一下，这节课我们学到了些什么呢？对照这堂课的教学目标，来看一看这堂课我们有哪些收获？对于同一物体产生相同的效果已知分力合力力的合成平行四边形定则以两个共点力为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向求解遵循1、合力与分力的关系是“等效替代”。2、平行四边形定则：不在一条直线的两个力的合成时，以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。3、合力与分力的大小关系：（1）合力大小范围︱F1-F2︱≤F≤F1+F2合力不一定比分力大（2）在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。（3）合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。小结2、一个定则3、两种方法1、一种物理思想作图法：直观明了、误差较大计算法：较准确等效替代适用于所有的矢量的合成和分解