内容正文:
4.力的合成和分解
人教版 必修第一册
第三章 相互作用——力
(第一课时)
物理情境
等效替代
等效替代
曹冲称象
重心
平面镜成像实验
物理情境
分力⇔合力
等效替代
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。
合力与分力
在同一条直线上的分力与合力之间是什么关系?
同向相加
反向相减
F1
F2
F合
F1
F2
F合
思考
若两个分力的方向不在同一直线上呢?
探究两个互成角度的力的合成规律
弹簧测力计
木板和白纸
橡皮筋和绳套
三角板
等实验仪器
探究两个互成角度的力的合成规律
探究两个互成角度的力的合成规律
怎样选取一组分力和合力?
F1
F2
F
探究两个互成角度的力的合成规律
如何确保合力与分力作用效果相同?
F1
F2
F
橡皮筋
原长
结点O
探究两个互成角度的力的合成规律
F1
F2
F
橡皮筋
原长
如何确保合力与分力作用效果相同?
结点O
探究两个互成角度的力的合成规律
需要记录哪些物理量?
F1
F2
F
结点O
分力和合力
大小
方向
作用点
弹簧秤示数
绳的位置
结点O
力的图示
两点确定一条直线
Tips:
1.弹簧秤在测量之前应先调0,并进行对拉检测。
2.弹簧秤避免抓握盒体,利用拉环操作。
3.弹簧秤不要挂在工字钉上。细绳间的夹角60°-120°为宜。
4.弹簧秤、橡皮筋、细绳应与木板平行。
5.弹簧秤轴线应与细线平行,读数时视线平视弹簧秤。
6.记录方向时避免触碰橡皮筋和细绳,点距选择远一些,视线平视细线。
7.记录方向时,分力的方向可以不关于合力对称,保证作用效果相同即可。
8.结点选择在适当的地方,为作图留下位置。
9.标度的选择要合适并且统一。
探究两个互成角度的力的合成规律
平行四边形定则
实验表明,在两个力合成时,以表示这两个力的有向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。这个规律叫作平行四边形定则。
物理历程
古希腊哲学家亚里士多德即知道两个速度的合速度满足平行四边形定则,数学家海伦给出了该法则的几何证明。
牛顿在《自然哲学的数学原理》中写到:“一个物体,同时受到两个力的作用,就将沿平行四边形的对角线运动”。将平行四边形定则推广到了力的情形。
约翰·伯努利提出力的平行四边形原理可以用于静力学。
公元
前4世纪
1687年
1726年
学以致用
两个力F1、F2大小一定时,合力能确定吗?
|F1 - F2|≤F合≤F1+F2
力的分解
一个合力能分解成几组分力?
F
矢量和标量
阅读教材“矢量和标量”部分,试回答以下问题。
1.什么是矢量,什么是标量,矢量和标量的区别是什么?
2.矢量的正负跟标量(比如温度)的正负一样吗?
课堂小结
分力
合力
等效替代
效果相同
力的合成
力的分解
平行四边形定则
矢量和标量
课后拓展
两个人提一桶水时,两个拉力之间的夹角大一些时更省力还是小一些时。
F
课后拓展
引体向上是一种常见的体育运动,请你利用今天的知识,说一说为什么抓握间距较大时,不容易完成动作。
张宏涛
谢谢
$$