3.4力的合成和分解1课时—力的合成—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件

第三章 相互作用—力 3.4 力的合成和分解 两个人提水和一个人提水施加的力有什么区别与联系呢？ 教学目标 1．知道合力和分力的概念。 2．知道力的合成和分解的概念，知道力的分解与合成互为逆运算。 3．理解平行四边形定则，会用图解法和计算法进行力的合成和分解。 4．知道矢量和标量的概念及其区别。 一个静止的物体，在某平面上受 到5个力作用，你能判断它将向哪个 方向运动吗？如果我们能找到一种方 法，即“用一个力的单独作用替代两 个力的共同作用，而效果不变”，上述 问题就迎刃而解了。你觉得这个力和被替代的两个力会有怎样的关系呢？ 新课导入 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。下面我们先研究共点力的合成。 第一课时 力的合成 一个力的作用效果＝两个力的作用效果 生活中的其它事例 一个力的作用效果＝两个力的作用效果 合力与分力 定义： 合力与分力的关系： 等效替代关系 力的合成： 求几个力的合力的过程叫做力的合成 力的合成 合力与分力的相关性 ①等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代 ②同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体。作用在不同物体上的力不能求合力 ③瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化 力的合成 力的合成应注意以下问题： ①力的合成是唯一的 ②只有同一物体所受的力才可合成 ③不同性质的力也可以合成 ④分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系，而不是物体的重复受力 同一直线二力合成的规律 同一直线上的两个力的合成具有什么规律呢？ 两个力同向 F =5N 两力同向相加 同一直线二力合成的规律 同一直线上的两个力的合成具有什么规律呢？ 两个力反向 F =1N 两力反向相减 力的合成的反思 在力的合成中，合力是真实存在的一个力吗？ 在力的合成中，分力是实际存在的，每一个分力都有对应的施力物体，而合力没有与之对应的施力物体。所以合力不是真实存在的力 互成角度的力怎样求合力？ 需要设计实验进行探究 互成夹角的二力合成规律 实验 探究两个互成角度的力的合成规律 如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE。 在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。 撒去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，都能使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以F等于F1、F2的合力。 我们要探究的是：合力F与F1、F2有什么关系？ F1、F2的大小和方向都会对合力F产生影响，力的图示法能同时描述力的大小和方向，画出F、F1、F2(图丁)，看看三者间是什么关系？说出你的猜想。 怎样检验你的猜想，说出你的方法。 F1=10.0 N F2=6.8 N F合=12.8 N O 2N 平行四边形定则 方向不在同一直线上的两个力的合成运算遵循平行四边形定则 分力 邻边 合力 对角线 注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。 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。 互成夹角的二力合成规律 演示实验 画出各个力的图示 互成夹角的两个力的合成遵循平行四边形定则 平行四边形定则 15 作图时的注意事项： （1）合力、分力要共点，实线、虚线要分清 （2）合力、分力的标度要相同，作图要准确 （3）对角线要找准 （4）力的箭头别忘画 平行四边形定则 两个力互成30°角，大小分别是90N和120N。通过作图求出合力的大小和方向。如果这两个力的大小不变，两力间的夹角变为150°，通过作图求出合力的大小和方向。 如图所示，选1cm长的线段表示30N的力，做出力的平行四边形，量得表示合力F的对角线长6.8cm，   平行四边形定则 有两个力，它们的合力为0。现把其中一个向东的6N的力改为向南（大小不变），它们的合力大小，方向如何？ 当两个力的合力为0时，由于一个力向东，大小为6N，则另一个力的方向必向西，大小也为6N  三角形定则 求合力转化为解三角形！ 合力的大小和方向用从第一个力的始端指向第二个力的末端的有向线段表示。 首尾依次相连， 三角形定则 (1)力的合成和分解都遵循平行四边形定则. (2)合力或分力的求解. 方法一：作图法(如图所示) 任意角力的合成方法 方法二：计算法 ①两分力共线时： a.若F1、F2两力同向，则合力F＝F1＋F2，方向与两力同向. b.若F1、F2两力反向，则合力F＝