3.4.1 力的合成 教学课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第4节 力的合成与分解（一） 共点力 A.吊钩受到的力 B.担子受到的力 ● ● ● 几个力如果都作用在物体的同一点，或者他们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。 曹冲是怎样“称出”大象的重量的？采用的是什么方法？ “等效替代” 等效 一根绳子与两根绳子同样可以使灯静止于同一位置 F1 F2 F F1 F2 G=200N G=200N F 效果相同 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。 求几个已知力的合力叫做力的合成。 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。 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 力的合成 1.求同一直线上的几个力的合力： 规定好正方向，直接加减(代数和)． F1=4N F2=3N F=7N F1=4N F2=3N F=1N F1=4N F2=3N F1=4N F2=3N 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 若两个分力的方向不在同一直线上呢? 想一想： 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 【实验目的】 探究求互成角度共点力合力的方法 。 【实验器材】 方木板、白纸、图钉（几个） 弹簧秤（两个） 橡皮条、细绳套两个 刻度尺、三角板。 二、力的合成法则 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 10 总结并回答： 2、实验中应记录什么？ 3、怎样直观、准确地表示分力与合力? 1、为什么在两次实验中必须使橡皮筋沿着同一直线伸长相同的长度。 探究两个互成角度的力的合成规律 总结并回答： 为了保证合力与两分力作用效果相同。 2、实验中应记录什么？ 3、怎样直观、准确地表示分力与合力? 1、为什么在两次实验中必须使橡皮筋沿着同一直线伸长相同的长度。 结点的位置、拉线的方向、弹簧秤的示数。 做力的图示。 结论：在误差允许的范围内，力F和力F′相等。 F1 F F/ o 实验步骤 F2 平行四边形定则 两个力合成时，如果以表示这两个力的有向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，这个规律叫做平行四边行定则。 F合 F2 F1 分力 邻边 合力 对角线 【温馨提示】平行四边形定则只适用于共点力的合成。 θ 　力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。 解：方法一：（作图法） 取6mm长的线段表示15N的力（标度） 　作出力的平行四边形定则如图所示 　　合力大小F＝15 N × (30/6)=75N 合力方向：与F1的夹角为53° 　　 或与水平方向成53° 方法二：（计算法） 还可作出力的示意图，进行计算求解 平行四边形定则的应用 15N 6mm O F1 F2 F 0 F1 F2 F3 F4 F合 2、多个力的合成 先求F1和F2的合力F4，再求F4与F3的合力F合。 练习：两个力大小相等，都为10N。求以下情况下两个力的合力大小。 （1）夹角θ=0 ° （2）夹角θ=60 ° （3）夹角θ=90 ° （4）夹角θ=120 ° （5）夹角θ=180 ° 讨论：两个大小一定的力F1、F2，当它们间的夹角由0°增大到180°的过程中，分析合力F 的大小怎样变化？ 合力大小的取值范围如何？ ： 当两个力F1和F2间的夹角由0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小怎样变化？ 合力大小的取值范围如何？ 先观看动画演示，独立思考后，自主回答。 观察与思考 讨论：两个大小一定的力F1、F2，当它们间的夹角由0°增大到180°的过程中，分析合力F 的大小怎样变化？ 合力大小的取值范围如何？ 结论： 2. 当 q = 0º 时， ，合力最大。 3. 当 q = 180º 时， ，合力最小，方向和大的那个力相同。 4. 合力F 的取值范围 ≤ F ≤ 1. F合随F1和F2的夹角增大而减小 学习效果检测 ☆关于合力与分力关系的理解 1.（多选）两个共点力F1、F2的合力为F，下列说法中正确的是 A. 合力F一定大于任一个