3.4.1 力的合成与分解-2023-2024学年高一物理备课高效互动课件（人教2019必修第一册）

高中物理必修一 第三章 相互作用——力 3.4 力的合成与分解（一） 高中物理必修一 第三章 相互作用——力 思考： 1+1在什么情况下不等于2？ 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？ 一　合力和分力 力的合成和分解 一桶水可以一个人提，也可以由两个人提。 那么一个人用的力与两个一个人用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？ 一　合力和分力 力的合成和分解 1、共点力：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。 2、合力与分力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。 在解决实际问题时，可以用合力来代替分力，这是力的等效替代。而不是物体又多受了一个合力。 思考：一个物体受到分力作用的同时，还受到合力的作用吗？ 一　合力和分力 力的合成和分解 3、力的合成：求几个力的合力的过程。 4、力的分解：求一个力的分力的过程。 5、合力与分力的几个特性： （1）同体性：各个分力必须作用于同一物体。（受力物体相同） （2）等效性：合力的作用效果与分力的作用效果相同。（等效替代关系） （3）瞬时性：某个分力变化了，合力也同时发生变化。(瞬时对应关系） 一　合力和分力 力的合成和分解 例1、 (多选)下列关于几个力与其合力的说法中，正确的是(　　) A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 B.合力与原来那几个力同时作用在物体上 C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D.不同性质的力不可以合成 AC 二　探究两个互成角度的力的合成规律 思考： (1)如果一物体受到两个力F1、F2的作用，两个力方向有什么特点时，合力最大？何时合力最小？ (2)如何求解互成角度的两个力的合力？ 二　探究两个互成角度的力的合成规律 1、实验原理 让两个互成角度的共点力F1和F2共同作用于挂在橡皮条上的轻质小圆环，将小圆环拉至某一位置；然后用一个力F代替F1和F2作用于小圆环产生同样的作用效果。测出F1、F2和F，比较它们的大小和方向，找出其中的规律。 2、实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、小圆环、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔。 二　探究两个互成角度的力的合成规律 3、实验步骤 (1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 (2)如图甲所示，橡皮条的一端连接轻质小圆环，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。 (3)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。 (4)撤去F1、F2，改用一个力F′单独拉住小圆环，仍使它处于O点，如图丙。 (5)改变两个力F1和F2的大小和夹角 再重复实验两次。 二　探究两个互成角度的力的合成规律 4、数据处理 (1)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即反映合力F的大小和方向。 (2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示。 (3)比较F′和根据平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同。 二　探究两个互成角度的力的合成规律 二　探究两个互成角度的力的合成规律 5、误差分析 (1)误差来源 除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。 (2)减小误差的方法 ①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要根据弹簧测力计的精确度正确读数和记录。 ②作图时用刻度尺借助于三角板，表示两力的对边一定要平行。因两个分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作出的合力F与F′的误差ΔF就越大，所以，实验中不要把θ取得太大，但也不宜太小，以60°～120°之间为宜。 二　探究两个互成角度的力的合成规律 例2、“验证力的平行四边形定则”的实验情况如下图的图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，0为橡皮筋与细绳的结点，0B和0C为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。 （1）、本实验中“等效代替”的含义是( )A.橡皮筋可以用弹簧替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.右侧弹簧测力计的作用