3.4 力的合成 课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版必修1

1+1在什么情况下不等于2？ 第4节 力的合成 第三章 相互作用 《曹冲称象》是人人皆知的历史故事，请同学们结合下面的图片回忆故事情节，细心体会曹冲是怎样“称出”大象的重量的？采用的是什么方法？思考后，请自由发言。 观察思考 等效替代 观察思考 观察下面的情境图片，结合生活经验思考：两位小孩对水桶施加的两个力与一位大人对水桶施加的一个力，就“提起水桶”这一作用效果而言，相同吗？它们可以相互替代吗？说出你的看法。请自由发言。 生活中还有很多事例可以说明“几个力与一个力的作用效果相同”。你能举出例子么? 想一想 观察下面的情境图片，细心体会“等效替代”的含义。 总结 根据上面的例子，你能不能自己总结出下面的问题，思考后，请自主发言。 1、什么叫合力、分力？合力与分力是什么关系？ 2、什么叫力的合成？ 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。原来的几个力叫做这个力的分力。 合力与分力是等效替代的关系。 求几个已知力的合力的过程叫做力的合成。 复习回顾 观察以下两幅图片，结合生活经验体会力的作用效果，求出合力。然后总结“同一直线上二力合成”的方法。 F1 F2 F1 F2 已知：F1= 300N、F2=400N 已知：F1= 300N、F2=400N 则F合= = N 则F合= = N 方向 方向 700 F2- F1 F1+F2 100 与F1、F2方向相同 与F2方向相同 同一直线上二力合成的规律 使用直接加减的方法 同向相加 反向相减 问题 ? 若两个分力的方向不在同一直线上呢? 总结思考 小实验 弹簧秤吊钩码 F1 F2 F F F1 + F2 利用手边的实验器材：两只测力计、一只钩码。根据下面的示意图做实验，比较F和F1+F2 的关系，你有何发现？ 实验完成后，各小组代表汇报实验结果。 实验探究 结论：互成角度的几个力合力的求解不能直接加减． 1、怎样设计才能在判断“合力和分力产生的效果相同”上比较准、比较容易？ 2、怎样直观、准确地表示分力与合力? 3、实验中应记录什么？怎样记录？ 探究求合力的方法 设计实验 实验器材 方木板、白纸、弹簧秤（两个）、细绳、三角板、刻度尺、图钉 实验步骤 1、把方木板竖直放置,用图钉把白纸钉在方木板上。 2、把三根细绳套的一端相连。 3、用两把弹簧秤分别钩住两根细绳,第三根细绳上挂上钩码，沿两个不同方向拉弹簧秤,吊起钩码静止在白纸附近,记下结点的位置、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,在相同结点位置吊起钩码,记下弹簧秤的读数和细绳的方向。 5、选定一个合适的标度,用力的图示法画出各个力的图示。 动动手 两个力合成时，以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。这个法则叫做平行四边形定则。 验证猜想得出结论 力的合成遵循平行四边形定则 结论 猜想 猜想：分力F1、F2与合力F之间可能存在什么关系？ F1 F2 F 请各小组选代表展示实验成果。 应用定则解决问题 想一想：有没其他方法呢？ 例：力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向竖直向上。通过作图求这两个力的合力F的大小和方向。 ⑴选择某一标度，例如用1cm长的线段表示15N的力。 15N 1cm O F1 F2 ⑵作出力的平行四边形 F ⑶用刻度尺测量后得知，表示合力F的对角线长5.00cm，所以合力的大小F=15N×(5.00/1)=75N 。 ⑷用量角器量得合力F与力F1的夹角为530。 练一练 2、计算法：力的示意图中利用三角形关系。 知识拓展深化 一、合力与分力的夹角的关系 ①两个力F1、F2的合力F的大小和方向随着F1、F2的夹角变化而如何变化？ ②什么情况下合力最大？最大值为多大？什么情况下合力最小？最小值为多大？ 思考与讨论 合力随着θ的增大而减小。 当θ= 0°时，F有最大值Fmax=F1+F2 当θ= 180°时，F有最小值Fmin=∣F1 -F2｜ 知识拓展深化 二、多个力的合成 一般情况下物体都受到多个力作用，那么如何求这些力的合力？ 思考与讨论 F4 0 F1 F2 F3 F合 先求