3.4力的合成与分解 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第三章 相互作用 4、力的合成与分解（一） 教学目标： 知道合力与分力的概念，体会等效替换的思想 通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则 会用作图求解合力 知道矢量相加遵从平行四边形法则 01 02 03 04 结论：几个力作用于物体上同一点，或者力的作用线（或反 向延长线）可以相交于一点的力叫共点力。 一、共点力： F 1 F 2 F 二、合力与分力： 二、合力与分力： 一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同， 这个力叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。 分力 等效替代 合力 力的合成 作用效果相同 求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。 一条直线上的力的合成 F2 F1 F=F1 + F2 F2 F1 F=F1 - F2 二力同向 二力反向 三 、合成方法 问：互成角度的力怎样求合力？还是否只是简单的加减呢？ F1 F2 怎样保证力的作用效果相同？ 数据处理时应注意哪些问题 如何确定力的大小、方向？ 保证结点拉至相同位置 读数、两点确定一条直线 选择合适的单位长度规范作图 探究过程中需要考虑以下几个问题： 实验：探究求合力的方法 （1）器材： 木板，白纸，带皮筋的夹子，弹簧测力计（两个），绳套 ，铅笔，刻度尺 力的合成法则 1.GE为橡皮条的原长，EO为 橡皮条的伸长量。 2.在O点作出 和 的图示； 3.在O点作出 的图示； 4.观察三个力之间的关系； 5.得出你的结论后，改变 和 的大小与方向，重做上述 实验，看看结论是否相同。 实验步骤 F1 F2 F＇ F O （3）结果： 如右图： F＇是合力， F是以F1 和F2为邻边构成的平行四边形中F1 和F2所夹的对角线。 力的合成法则 F2 F合 · F1 O 两个力的合成时，如果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，这个规律叫平行四边形定则。 平行四边形定则 探究 当两分力大小不变，夹角θ越大，合力如何变化？ 当合力大小不变，夹角θ越大，等大的两个分力如何变化？ 结论 合力不变时，等大两分力随夹角增大而增大 分力大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小。 请用刚学过的知识回答开始上课时的小实验，为何两位强壮的男生很难将水桶提起呢？ 课堂总结 ①当F1、F2共线同向： F合＝F1＋F2 ②当F1、F2共线反向：F合＝｜F1－F2｜ ④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2 ③ 当F1、F2不共线： 分力大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小 合力不变时，等大两分力随夹角增大而增大 练习 1．两个分力的大小不变夹角增大时，合力为（　　） A．不变 B．增大 C． 减小 D．不能判断 C 2．关于两个力的合成，下列说法正确的是（　　） A．合力大小一定大于分力大小 B．合力大小一定小于分力的大小 C．合力大小不可能小于分力的大小 D． 合力大小可能小于分力的大小 D 3．下列关于分力与合力的说法中，正确的有（　　） A．分力与合力是等效替代的关系 B．将两个力合成为一个合力，若两个分力的夹角不变，其中一个分力增大，合力一定增大 C．合力只能大于分力，不能小于分力 D．若分力大小不变，则夹角越大，合力越大 A 5．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图． （1）关于此实验的下列说法中正确的是( ) A．同一次实验中，O点位置不允许变动 B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置 C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90° D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点 A （2）图乙中的F与 两力中，方向一定沿 方向的是_________． （3）本实验采用的科学方法是_________（填字母代号）． A．极限法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．放大法 B 图钉固定橡皮条一端 1.GE为橡皮条的原长，EO为 橡皮条的伸长量。 2.在O点作出 和 的图示； 3.在O点作出