3.4.1力的合成(课件)-【点石成金系列】2023-2024学年高中物理同步备课（人教版2019必修第一册）

千锤百炼 铸就精品 授课人：点石成金 授课日期：20XX年X月 培养什么人/怎样培养人/为谁培养人 3.4.1 力的合成 01 合力和分力 02 力的合成和分解 03 平行四边形定则的应用与拓展 04 典例分析 目录/contents 导入新课 生活中，很多力作用在一个物体上的情况较为常见。 导入新课 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？如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代两个力的共同作用，而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。你觉得这个力和被替代的两个力会有怎样的关系呢？ Part.01 合力和分力 观察生活 等效 两个力的作用效果＝一个力的作用效果 两个小孩与一个大人同样提起一桶水 多个力的作用效果＝一个力的作用效果 等效 等效 等于三个人 等效 一根绳子与两根绳子同样可以使灯静止于同一位置 强调是匀速拉动 高薪重金聘请一头有能力的驴来完成这项工作 以前我们在哪里也用过 “等效”思想 曹冲称象 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，这个力就叫做那几个力的合力（resultant force）。 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（component force）。 1、合力与分力 (1)等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代。“等效替代” (2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力。 (3)瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化。 2、合力与分力的关系 作出结点A的受力示意图 作出重物BC的受力示意图 吊灯 物理模型 A B C F1 F2 F3 F4 F5 F6 几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点。 在圆圈处，你发现几个力有何特点？ 想一想 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。 3、共点力和分共点力 F1 F2 F3 非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点 G 能不能把几个力画在一起？ 不能合成 【例题】 (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 解析： AC 由合力和分力的关系可知，选项A正确；合力和分力是等效替代关系，它们不能同时存在，选项B错误，C正确；力能否合成与力的性质无关，选项D错误。 Part.02 力的合成和分解 同向相加反向相减 力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。 （力的分解：求一个力的分力的过程叫做力的分解） 说明：力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不改变其作用效果。 二力同向 10N 5N 10N 5N 二力反向 5N 10N 10N F=5N + 10N=15N F=10N – 5N=5N 5N 同一直线上两个力的合成 想一想：3N和4N的两个共点力，它们的合力是多少? 一定等于7N吗？ 可以等于1N吗？ F2 F1 F2 F1 F1 F2 o O F2 F1 如图，当F1、F2 互成一定角度时，它们的合力大小还等于F1+F2 吗? 小实验：弹簧秤吊钩码 F1 F2 利用两只弹簧测力计、一个钩码。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？ F 互成角度的力该怎样求合力? 探究与思考 探究两个互成角度的力的合成规律 1.如何确定力的大小？ 2.如何确定力的方向？ 3.怎样保证合力与分力等效？ 4.怎样才能直观的看出合力与分力的关系？ 问题与思考 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。 演示实验 1 0 2 3 4 5 N 1 0 2 3 4 5 N 1 0 2 3 4 5 N 记录效果 记录方向 两个力合成时，以表示这两个力的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，这个规律叫做平行四边形定则。 F合 F1 O F2 θ 注意：力用实线，辅助线用虚线！ 也适用于位移、速度、加速度等矢量的合成。 实验结论 大小：标度 方向：角度 1．位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同． 2．角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大。 3. 与木板平行：拉橡皮筋时要使弹簧称与木板平面平行。 4．尽量减少误差 (1)在合力不超出量程及橡皮条弹性限度