3.2 力的合成 课件-2024-2025学年高一上学期物理沪科版（2020）必修第一册

1 第三章 相互作用与力的平衡 邹老师 3.2 力的合成 三根绳子挂起的重物 2 一、什么是共点力 静止的秋千 G G 共点力：作用点位于同一点或者作用线相交于同一点的力 静止的水桶 共点力 非共点力 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 2 3 二、合力与分力 两位学生对水桶施加的两个力与一位老师对水桶施加的一个力，就“提起水桶”这一作用效果而言，相同吗？它们可以相互替代吗？ 物体同时受到几个力的作用时，我们可以用一个力来替代这几个力，使这个力产生的效果与几个力同时作用的效果相同。 这个力就叫做那几个力的合力， 那几个力就叫做这个力的分力。（P61） 体现的思想方法： 等效替代 合力与分力： “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 3 4 等效替代：作用效果相同 曹冲称象 吊灯 拉车 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 4 5 三、力的合成——二力合成 通过分力求合力的过程 力的合成： 1.两个同向的力的合成 F1=4N 0 F2=3N F合=F1+F2=7N 同向相加 2.两个反向的力的合成 0 F1=4N F2=3N F合=F1-F2=1N 反向相减 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 5 3.互成角度的两个力的合成满足何种规律 学生实验 实验器材：弹簧测力计、细绳、橡皮筋等 1.固定一张白纸 2.固定橡皮筋一端 3.用两个弹簧测力计分别互成角度地拉橡皮筋 o 4.记录此时节点o的位置 5.记录两个弹簧测力计的示数大小和细绳方向 力的大小 力的方向 力的作用点 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 6 3.互成角度的两个力的合成满足何种规律 实验器材：弹簧测力计、细绳、橡皮筋等 6.随后用单独一个测力计，将橡皮筋结点再次拉到O点 o 作用效果相同 7.记录此时弹簧测力计的示数大小和细绳方向 学生实验 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 7 3.互成角度的两个力的合成满足何种规律 力的合成——二力合成 学生实验 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 8 3.互成角度的两个力的合成满足何种规律 学生实验 Q：视频中是如何记录细绳方向的？ 1.沿着绳子描一根线 2.沿着绳子确定某一点，随后与0点相连 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 9 3.互成角度的两个力的合成满足何种规律 学生实验 数据处理 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 10 3.互成角度的两个力的合成满足何种规律 结论：互成角度的两个力的合成满足平行四边形定则 平行四边形定则：两个共点力F1、F2 的合力F 可以用以这两个力为邻边构成的平行四边形的对角线表示 误差来源： 1.弹簧测力计没调零 2.没有保持装置处在一个平面内 3.读数时的误差 4.描线时的误差 5.器材本身的误差 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 11 3.互成角度的两个力的合成满足何种规律 细绳 O Q：某同学画出合力之后就把擦掉了，他无法分清F和F’，哪一个是画出的合力，哪一个是单独用一个弹簧测力计时的实验读数？ 是实验读数，是根据两个分力画出的合力 因为单独用一个弹簧测力计做实验时，这个弹力的方向必定沿着细绳。 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 12 3.互成角度的两个力的合成满足何种规律 两个等大的力的合成： 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 13 Q：当的大小确定，两个力的夹角θ从0变为180°的过程中，合力F如何变化？ 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 14 Q：当的大小确定，两个力的夹角θ从0变为180°的过程中，合力F如何变化？ 二力合成合力范围： 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 15 二力合成合力范围： 例1：两个力的大小分别是3N、4N，它们的合力的大小范围( ) 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 16 例2：一个物体受到两个力，往东的力大小为90N，往北的力大小为120N，求其所受合力的大小和方向 三、力的合成——二力合成 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 17 四、力的合成——多力合成 F1 F2 F3 F4 F12 学了二力合成法则，四个力如何合成？ “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 18 四、力的合成——多力合成 F1 F2 F3 F4 F12 F123 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 19 四、力的合成——多力合成 F4 F3 F12 F123 F1234 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 20 四、力的合成——多力合成 F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 多力合成 1.求出任意两个力的合力 2.求出这个合力与第三个力的合力 3.求出这个合力与第四个力的合力 ……以此类推，直到把所有力都合成进去 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 21 四、力的合成——多力合成 例3：某一质点受到5个力的作用，示意图如下，力的终点刚好位于正六边形的顶点上，求这5个力的合力大小。（已知F1=2N） 解：根据长度关系，由于则： 解法一：先合成和，再合成和， “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 22 四、力的合成——多力合成 例3：某一质点受到5个力的作用，示意图如下，力的终点刚好位于正六边形的顶点上，求这5个力的合力大小。（已知F1=2N） 解：根据长度关系，由于则： 解法二：先合成和，再合成和， 力的合成遵循简便原则：怎么方便怎么来 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 23 四、力的合成——多力合成 二力合成合力范围： 例4：三个共点力，大小分别为2N、4N、8N，夹角任意，它们的合力大小范围是( ) 例5：三个共点力，大小分别为2N、4N、5N，夹角任意，它们的合力大小范围是( ) 三力合成合力范围： “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 24 四、力的合成 实验结果表明：力的合成满足平行四边形定则 平行四边形定则： 分力：平行四边形的邻边 合力：平行四边形的对角线 三角形定则： 分力：首尾相连的两条边 合力：起点指向终点的三角形第三边 三角形定则：将一个力的起始点移动到另一个力的终止点时，合力为从未移动力的起点指向所移动力的终点的力。 “力”的概念在语言中是混沌的，有不同的意思，比如“力气”，某人的力气大。比如“生命力”，某人生命力旺盛。在物理里面，人们把物体与物体间的相互作用称为力 25 26 辨析题： （1）两个力的合力一定比任意一个分力都大 （2）两个力合成，增大其中一个力，合力也一定增大 （3）合力和分力同时作用在物体上 错误 错误 错误 $$