【全程复习方略】2013-2014学年高中物理（人教版）必修一多媒体教学课件：34 力的合成 课件+flash素材（4份）

4 力的合成 F1 F2 G 杨浦大桥是一座跨越黄浦江的自行设计、建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥。主桥犹如一道横跨浦江的彩虹，在世界同类型斜拉桥中雄居第一。请同学们观察思考为什么塔柱上挂了这么多钢索而没有被拉倾斜呢？ 如图，斜拉桥塔柱两侧的钢索呈对称分布，它们合起来的作用效果让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样。这样塔柱便能稳固地矗立在桥墩上，不会因为钢索的牵引而发生倾斜。 你能说出曹冲这么做的依据吗？ 1461.unknown 著名物理学家牛顿告诉我们 把简单的事情考虑得很复杂，可以发现新领域；把复杂的现象看得很简单，可以发现新定律。 今天我们一起来学习一个新定律 力的等效和替代 1.能从力的作用的等效性来理解合力和分力的概念。 2.能通过实验探究求合力的方法——平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍规则。 3.会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力。(重点) 4.知道合力的大小和分力夹角的关系。(重点) F1 F2 G F G 多个力的作用效果=一个力的作用效果 物理思想:等效替代 一、力的合力 1.合力与分力：当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做这个力的分力。 说明：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。 既然合力与分力可以相互替代，那它们之间存在什么关系呢？ 是不是满足1+1=2呢？ 答案是不一定，不是因为算错， 而是它要符合平行四边形定则。 2.力的合成 求几个力的合力的过程，叫做力的合成. F合=F1+F2=7N 3.方向在同一直线上力合成问题 两个分力同向相加 0 F1=4N F2=3N 两个分力反向相减 F合=F1-F2=1N 0 F1=4N F2=3N 以上情形中两个分力共线，如果两个分力有 夹角该怎样合成？ 【实验器材】 方木板、白纸、弹簧测力计（两个）、橡皮条、细绳套1个或2个、三角板、刻度尺、图钉（几个）。 1.怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向？ O F1 F2 * 同学们聚自己的分力为大家的合力，共同探讨解决问题。 工欲善其事，必先利其器：实验前要检查弹簧秤的零刻度是否准确，两个弹簧对拉检查它们的读数是否一致；试验中：拉动橡皮筋时，要使两只弹簧秤与木板平面平行，读数时视线要与刻度平行。 O F 2.怎样使F单独作用效果与F1、F2共同作用效果相同？ F1 F2 合力 分力 实验过程展示 1506.unknown 实验结论总结 （1）求两个力的合力时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，夹在两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，这个法则叫平行四边形定则。 F2 F1 O （2）平行四边形定则是一切矢量的运算法则，不仅适用于力的合成，也适用于位移、速度、加速度等矢量的合成。 1.两个力F1和F2的夹角在由0°变为180°过程中，合力的大小怎样变化？你能不能确定出两个力的合力大小范围？ 2.合力的大小一定大于分力的大小吗？ 【思考讨论】 1289.unknown 合力可能大于、等于或小于分力 4.合力与分力的大小关系 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。 (1)当两个分力方向相同（夹角为00）时 合力最大，F＝F1 + F2 合力与分力方向相同； (2)当两个分力方向相反（夹角为1800）时 合力最小，F＝︱F1 - F2︱ 合力与分力F1 、F2中较大的方向相同。 (3)合力大小范围 ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2 (4)合力可能大于、等于、小于任一分力． 5.三个及三个以上力的合成的方法 先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，……直到把所有力合为一个力，得到合力。 F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 【典例1】下列关于合力的叙述中正确的是( ) A.合力是原来几个力的等效代替,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同 B.两个力夹角为θ（0≤θ≤π），它们的合力随θ增大而增大　　 C.合力的大小总不会比分力的代数和大 D.不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算 AC 【典例2】气球在空中受到的空气浮力竖直向上，大小为4N，同时受到水平方向的风力作用，大小为3N。求气球受到的浮力与风力的合力。 1.图解法(即力的图示法)求合力。解：选定一个合适的标度，如用一个单位长度表示1N，用O点代表气球，作出气球所受两个力的图示，如图所示。以F1、F2为邻边作平行四边形，作出表示合力F的对角线OF，用刻度尺量出对角线的长，约为5个单位长度，可求得合力的大小约为F=5×1N=5N用量角器量出合力