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

§3.4.1 力的合成 第三章 相互作用 学习目标 1.知道共点力、合力、分力、力的合成的概念，知道分力与合力的关系。 2.理解平行四边形定则是矢量合成的普遍法则，学会用平行四边形定则作图、计算求合力。 3.通过实验探究力的平行四边形定则。 第二章 匀变速直线运动的研究 知识回顾 1.力有哪些作用效果？ 2.怎样表示力的大小、方向、作用点？ 形变、运动状态的改变 力的图示 2N c G 3.三角函数 第三章 相互作用 观察生活 等效 两个力的作用效果＝一个力的作用效果 F1 F2 F 第三章 相互作用 分力 合力 等效代替 合力：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 分力：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。 一、合力与分力 第三章 相互作用 (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。 (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。 ★合力与分力的性质关系： 第三章 相互作用 求几个力的合力的过程，叫做力的合成 什么力都可以合成吗? 二、力的合成 F1 F2 共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力 . 合成 第三章 相互作用 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 . 不能合成 第三章 相互作用 2N 10N F=2N + 10N=12N 1、同一直线上两个力的合成 2N 10N F=10N – 2N=8N 二力同向 2N 10N 二力反向 2N 10N 结论： 两力同向相加，合力大小F =F1+F2，方向与两力方向相同 两力反向相减，合力大小F =|F1-F2|，方向与较大力的方向相同 三、力的合成规律 第三章 相互作用 甲 乙 丙 丁 G G G E E E O O F F1 F2 F2 F1 F O 如图所示，橡皮条一端固定，另一端连接轻质小圆环，用两个弹簧秤拉时，可伸长至O点，记下O点的位置，记下两个弹簧秤的拉力大小和方向，然后用一个弹簧秤拉，仍然拉至O点，记下此时弹簧秤拉力的大小和方向。 1、为何两次都要拉到同一位置O点？ 2、实验中两分力的夹角应如何取？ 两分力夹角不宜过大也不宜过小， 以60°~120°之间为宜。 保证力的作用效果相同 2.不在同一条直线上的两个力的合成 第三章 相互作用 2.不在同一条直线上的两个力的合成 第三章 相互作用 2.不在同一条直线上的两个力的合成 ——遵循平行四边形定则 两个力合成时，如果用表示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。 F合 F2 F1 第三章 相互作用 例：已知F1=45N，方向水平向右;F2=60N，方向竖直向上，求=？ 解：由勾股定理得： 方向:与F1成530斜向右上方 法一：计算法 第三章 相互作用 例：已知F1=45N，方向水平向右;F2=60N，方向竖直向上，求=？ 选标度 作平行四边形 用刻度尺量对角线长度 用量角器量夹角 计算合力的大小 得出合力的方向 作力的图示 15N F1 θ F2 F1 F合 法二：作图法 (即力的图示法) 第三章 相互作用 Administrator (A) - 3.多个力（三个及三个以上力）的合成方法 O F1 F2 F3 F4 F合 先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，以此类推，直到把所有力合为一个力，得到总合力。 第三章 相互作用 例：如图所示，5个力同时作用于一点，5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，已知F1＝10 N，则这5个力的合力的大小为(　　) A．30 N　　　　　　 B．40 N C．50 N D．60 N D 第三章 相互作用 练：如图所示，AB是半圆的直径，O为圆心，P点是圆上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3，若F2的大小已知，则三个力的合力为(　　) A．F2　　　　　　 B．2F2 C．3F2 D．4F2 C 第三章 相互作用 问题1：合力和分力谁大？ 结论1：合力可能大于、等于、小于分力。 F1=7N F2=5N F合=F1+F2=12N 所以，合力可能大于分力。 F1=7N F2=5N F合=F1- F2=2N 所以，合力可能小于分力。 F1=10N F2=5N F合=F1- F2=5N 所以，合力可能等于分力。 第三章 相互作用 F合 F2 F1 F1 F2 F合 F1 F2