3.4 力的合成和分解 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

人教版 第三章 相互作用—力 4 力的合成和分解 教学目标 CONTENT 01 02 03 04 理解力的分解是力的合成的逆运算 通过实验探究求合力的方法-力的平行四边形，并且知道它是矢量运算的普遍规则 能从力的等效性来理解合力和分力的概念，初步体会等效替代的物理思想 初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定力的方向 2 01 问题引入 静止的小汽车，它受到5个力的作用，你能判断出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”，上述问题迎刃而解 F5 F1 F4 F3 F2 你觉得这个力和被替代的力会有怎样的关系呢？ 02 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后，在此框中选择粘贴。 01 两个孩童费力的提起一桶水 一个大人轻松的提起一桶水 一、合力和分力 1、定义： 若一个力作用在物体上，所产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，则这个力叫作那几个力的合力，而那几个力叫作这个力的分力. F为F1、F2的合力； F1、F2为F的分力 2、关系： （1）合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系 （2）合力是几个分力的共同效果，并不是单独存在的力，因此受力分析中不能同时出现 5 1.关于F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是（ ） A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效 果相同 B. F1、F2一定是同种性质的力 C. F1、F2一定是同一物体受到的力 D. F1、F2与F是物体同时受到的力 AC 答案解析： 合力与分力效果相同 F1、F2实际存在，F只是一种效果 合力与分力要会区分 跟踪练习 2.两个力F1与F2，其合力为F，则(　　) A．合力一定大于任一分力 B．合力有可能小于某一分力 C．分力F1增大，而F2不变，且它们的夹角不变 时，合力F一定增大 D．当两分力大小不变时，增大两分力的夹角， 则合力一定减小 BD 答案解析： 合力与分力效果相同 F1、F2实际存在，F只是一种效果 合力与分力大小不存在决定关系 合力与分力要会区分 二、力的合成和分解 求几个力的合力的过程，叫做力的合成；求一个力的分力的过程叫力的分解 那么合力与分力之间遵循什么关系呢？我们通过实验进行探究 8 验证力的平行四边形定则 实验器材 方木板一块、白纸、橡皮筋、弹簧测力计两个、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉 实验原理 互成角度的共点力F1、F2作用于橡皮筋的结点上，与只用一个力F’作用在结点上，效果相同（等效替代） 实验探究 9 验证力的平行四边形定则 在误差允许范围内，合力与分力遵循平行四边形定则 视频操作 实验视频 10 NO1用图钉把白纸钉在木板上，置于桌面，用图钉把橡皮筋一端固定在A点，另一端拴上细绳套 NO2用两个测力计分别勾住细绳套，互成角度的拉，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置O，记录O点的位置和两细绳方向及测力计示数 NO3只用一个测力计通过细绳套把橡皮筋结点达到同一位置O，记录细绳方向及测力计示数 NO4作出以上三力的图示,将F1、F2为邻边作平行四边形，画出合力F，与一个测力计拉时F、比较：在误差允许的范围内力的合成遵循平行四边形定则 实验步骤 11 1、橡皮筋拉长时结点O的位置一定要相同 2、两个测力计互成角度拉时，夹角不易太大，也不易太小 3、平行木板拉动测力计，读数时要正视刻度，绳套适当长一点 4、三记：记录O点位置、细绳的方向、测力计的示数 注意事项 实验结论 定义 注意 如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示出来，这叫做力的平行四边形定则 ①分力、合力的起点相同 ②分力、合力的标度比例一致 ③虚、实要分清，力画实线，辅助线画虚线 ④求合力时既要得出合力的大小还要得出力的方向 平行四边形定则 F1 F2 F 13 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 F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 同一直线上的力的合成 F2 F1 F=F1 + F2 F2 F1 F=F1 - F2 二力同向： 二力反向： 力的合成 14 1.作图法 根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,然后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下: 2.计算法 可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几何知识求解对角线,即为合力.以下为求合力的三种特殊情况: 求解方法 15 16 1．合力与分力之间是一种等效替代的关系 一个力(合力)产生的效果跟几个力(分力)共同作用产生的效果相同，即一个力可由几个力来替代，反过来这几个力