3.4 力的合成 课件-2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

第四节 力的合成 粤教版（2019）高中物理必修第一册 第三章 相互作用 @HY 3 一、合力与分力 1.等效与替代： 等效即可替代！ 力的作用效果：a.使物体发生形变；b.使物体运动状态发生变化 一个成年人和两个小孩分别提同一桶水 成年人用的力和两个小孩用的力，产生的效果相同，可以相互替代 等效 合力与分力 如果一个力产生的效果与另外几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力与另外几个力等效，可以相互替代，这个力就称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力。 等效替代是重要的科学思维方法之一 合力与分力 等效 合力与分力 称为 ， 的合力 ， 称为 的分力 等效 一条直线上的力的合成 F1 F2 F1 F2 F1 一个力作用 两个力同向 两个力反向 力的合成方法 力的合成：求几个力的合力的过程 方向与任一个力方向都相同 方向与较大的那个力的方向相同 当两个分力不在同一条直线上呢？ 探究互成角度的分力的合成方法 （1）实验中，如何保证分力F1 ，F2产生的效果与合力F产生的效果相同？ 【思考问题】 （2）如何测量合力F 与分力F1 ，F2 的大小？如何确定合力F 与分力F1 ，F2 的方向？ 10 思考：（1）怎样保证分力F1、F2与合力F产生的效果相同？ （2）如何测量合力F与分力F1、F2的大小，如何确定它们的方向？ （3）实验过程中需要记录哪些实验数据？ （4）如何直观地描述出力的大小、方向、作用点？ 橡皮条在相同方向上伸长相同的长度 大小：弹簧秤读数，方向：描点连线 橡皮条结点伸长的位置，合力F与分力F1、F2的大小和方向 作图法，力的图示 F1=10.0 N F2=6.8 N F合=12.8 N O 2N 实验探究： 分力F1、F2与合力F之间的关系 作图后拍照上传 平行四边形定则 如果以表示两个分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表示合力的大小和方向。 物体受到两个力的作用时，根据力的平行四边形定则，可以求出这两个力的合力 方法一：利用作图法求合力 例题：某人水平扔出一个重力G=0.4N的小球，小球在空中受到方向水平向左的风力F=0.3N的作用，求球所受的合力。 合力的计算 用1cm长的线段表示0.1N的力，作出的平行四边形如图所示． 用量角器量得合力F与分力F1的夹角θ为53° 所以合力的大小为：F=0.1×5N=0.5N 用刻度尺量得表示合力F的对角线长5cm, 课本P80例题 例题：某人水平扔出一个重力G=0.4N的小球，小球在空中受到方向水平向左的风力F=0.3N的作用，求球所受的合力。 根据直角三角形的几何关系： 方法二：利用计算法求合力 合力 与 的夹角 的正切值为： 得： 合力的计算 16 三、思考拓展 1.合力一定大于分力吗？ 2.合力的大小受哪些因素影响？ 平行四边形定则 F1 F2 F F1 F2 F 三角形定则 F1 F2 F 或 提示：一般情况下，矢量可以平移 三角形定则 F1 F2 F θ F1 F2 F θ 三角形定则 共起点 首尾相接 平行四边形定则 分力一定，两分力夹角越大，合力越小 矢量运算法则： 保持两分力的大小不变，夹角越大，合力怎样变化？ 合力不变，分力随分力的夹角增大而增大 合力一定,两等大分力随它们之间的夹角变化而如何变化? 合力与分力间的关系 ①F1、F2共线同方向： F合＝F1＋F2 合力方向与两个力的方向相同 ②F1、F2共线反方向： F合＝｜F1－F2｜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当分力大小一定时，夹角θ越大，合力就越小： F合随F1和F2的夹角增大而减小 ⑥当合力一定时，分力的夹角越大，两个等值分力的大小越大。 F1 F2 F合 F1 F2 F合 ③两力相互垂直时 合力可能大于某一分力，也可能小于、等于某一分力 多力合成的方法： F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力 逐次合成法 任务1)（多选）一件行李重为 G ，被轻绳 OA 和 OB 吊在空中并保持静止， OA 绳和 OB 绳的拉力分别为 F1 、 F 2，如图所示，则（ ）。 A . F1 、 F2 的合力是 G B . F 1、 F2 的合力是 F C．行李对轻绳 OA 的拉力方向与 F 方向相反，大小相等 D．行李 到重力 G 、 OA 绳的拉力F1、 OB 绳的拉力 F2 和 F 共四个力 B 例4关于合力与其两个分力的关系，下列说法正确的是（ ) A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力 B．合力的大小随两分力夹角的增大而增大 C．合力的大小一定大于任意一个分力 D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力 D 2．任务3）两个共点力的大小均为10N，如果要使这两个力的合力大小也是10N，则这两个共点力间的夹角应为（ ） A.30° B.60° C.90° D.120° D 1.同一平面内的三个力,大小分别为4N、2N、7N,若三力同时作用于某一物体,则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为 (     ) A. 13N  0N            B. 5N  0N        C. 13N  1N            D. 9N   1N C 练习 2.设有五个力同时作用在质点P，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示，这五个力中的最小力的大小为F，则这五个力的合力等于（　　） A. 3F　                 B. 4F                     C. 5F　                 D. 6F D 练习 3 . 有两个大小相等的力F1和F2作用于同一物体上，当它们间的夹角为90°时合力为F，则当它们间的夹角为120°时，合力的大小为 （   ） A 练习 4．图甲中一个人单独向上用力F提着一桶水，水桶保持静止：图乙中两个人分别用大小相等的力F1、F2共同提着这桶水，水桶保持静止。则（　　） A．F1、F2的大小一定比F小 B．F1、F2的大小一定比F大 C．F1、F2之间的张角越大，F1、F2越大 D．F的大小一定等于F1、F2的大小之和 C 练习 多力合成的方法： F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力 逐次合成法 Lavf59.14.100 Lavf59.14.100 1.合力与分力的三性. 2.合力与分力间的大小关系. 当两分力F1、F2大小一定，夹角θ从0°增大到180°时，合力大小随夹角θ的增大而减小.所以： Lavf58.20.100 $$