3.4 力的合成 课件 -2023-2024学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册

力的合成 年 级：高一年级 学 科：物理（教科版） 主讲人：林炜 学 校：川影实验中学 1 1、力的作用效果有哪些？ ①使物体发生形变 ②改变物体的运动状态 2、力的表示方式有哪两种？ ①力的示意图 ②力的图示 复习回顾 2 一个大人提一桶水让这桶水在半空中处于静止状态， 水桶受到几个拉力？ 两小孩提同一桶水同样可以让这桶水 在半空中处于静止状态。 水桶受到几个拉力？ 情景导入 F1、F2 F 思考：F1、F2 同时作用的效果和 F 单独作用的效果相同吗? 既然效果相同，可以用F来替代F1、F2 的作用效果吗？ 相同 可以 3 合力与分力 1、合力和分力 如果几个力同时作用时产生的作用效果与某一个力单独作用的效果相同，则这一个力就叫那几个力的合力，那几个力叫这一个力的分力。 2、力的合成： 求几个力的合力的过程。 分力 合 力 等效代替 力的合成 思考：合力与分力是同时作用在物体上的吗？ 不能 有合力没分力，有分力没合力 F合 F2 F1 4 3、共点力 F1 F2 F1 F2 G G O 作用于物体上同一点,或者力的作用线可以相交于同一点的各个力． 注意：把物体当作质点的情况下，物体所受的力都是共点力. F1 F2 在初中阶段，我们已经学过在同一直线上的两个力怎么求合力 F合=F1+F2 F合的方向和F1、F2方向相同 1、方向在同一直线上力合成问题 ①两个分力同向 F1 F2 ②两个分力反向 F合=F1-F2 F合的方向和F1、F2较大者相同 总之： 方向在同一直线上的几个力的合成运算 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? 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 K E K E 2.从小圆环上再引出两根细绳，用两个弹簧测力计钩住这两根细绳，互成角度地用力 F1 和 F2 拉小圆环，使橡皮筋伸长。保持小圆环静止，将它此时所处的位置记为 O 点，如所示。用笔记下两个拉力 F1 和 F2 的方向，并记录它们的大小。 如何记录拉力的方向呢？ K E O F1 F2 2.从小圆环上再引出两根细绳，用两个弹簧测力计钩住这两根细绳，互成角度地用力 F1 和 F2 拉小圆环，使橡皮筋伸长。保持小圆环静止，将它此时所处的位置记为 O 点，如所示。用笔记下两个拉力 F1 和 F2 的方向，并记录它们的大小。 K E O 3.撤去F1和F2，改为只用一个弹簧测力计钩住连接小圆环的细绳，用力F拉橡皮筋，使小圆环同样静止于O点处，如图所示。用笔记下拉力F的方向，并记录它的大小 K E O F 3.撤去F1和F2，改为只用一个弹簧测力计钩住连接小圆环的细绳，用力F拉橡皮筋，使小圆环同样静止于O点处，如图所示。用笔记下拉力F的方向，并记录它的大小。 思考：为什么要把圆环拉到同一个位置O ? F单独作用效果与F1和F2同时作用的效果相同。 K E O F1 F2 F Fꞌ 2N 4.取下白纸，在纸上用同一个标度分别作出力F1、F2 及F的图示，如图所示。 5. 根据力F1、F2及F的图示，你能猜想F与F1、F2之间满足怎样的关系吗？ 平行四边形定则 二、平行四边形定则 如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边做平行四边形，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，这就叫做力的平行四边行定则。 F合 F2 F1 分力 邻边 合力 对角线 注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。 矢量运算法则 【例题】力F1=30N,方向水平向右,力F2=40N,方向竖直向上.求这两 个力的合力的大小和方向?(作图法和计算法) (1)作图法，要选取统一标度，严格作出力的图示及平行四边形，用统一标度去量度作出的表示合力的对角线，求出合力的大小,再量出对角线与某分力的夹角,求出合力的方向; (2)计算法,根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求出表示合力的对角线。 互为直角的两个力的合成 ☆几种特殊角度的力的合成 四、F1、F2大小一定，合力随分力间夹角θ如何变化，合力的范围如何？ （1）F合随F1和F2的夹角增大而减小。 （2）θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：F合＝F1＋F2 ，合力最大 。 （3）θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：F合＝｜F1－F2｜，合力最小 ，合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。 （4）合力的取值范围:｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2 （5）F合可能大于、等于、小于 F1、F2。 五、多个分力求合力 O F1