3.4力的合成 课件-2025-2026学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

粤教版 必修一 第三章 第三章 相互作用 第四节 力的合成 1 新课导入 生活中，很多力作用在一个物体上的情况较为常见。 2 等效替代 静止状态 等效替代 匀速前进 等效替代是一种重要的科学思维方法，可以使复杂问题简单化。 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 合力 分力 等效替代 力的合成 知识回顾 同一直线上两个力的合成方法 等效 替代 互成角度的两个力如何等效替代成一个力？ 实验探究：两个互成角度的力的合成规律 6 ①怎样保证分力产生的效果与合力相同？ 等 效 替 代 相 同 形 变 思考： ②实验过程需要记录哪些实验数据？ 力的大小、方向、作用点 将橡皮筋拉到同样的位置 ③如何直观地描述力的大小、方向、作用点？ 力的图示法 实验探究：两个互成角度的力的合成规律 实验探究：两个互成角度的力的合成规律 实验探究：两个互成角度的力的合成规律 实验探究：两个互成角度的力的合成规律 实验探究：两个互成角度的力的合成规律 实验表明： 在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边做平行四边形，这两个邻边的对角线就代表合力的的大小和方向。 这个规律叫做平行四边形定则。 F1 F2 F θ 实验探究：两个互成角度的力的合成规律 力的图示法直观描述力的大小、方向、作用点 实验探究：两个互成角度的力的合成规律 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 1、实验中一定要保证分力与合力的效果相同，即要将橡皮条的结点O拉到同一位置. 2、使用弹簧测力计前要校准；拉动皮筋时，细绳、弹簧测力计应平行于纸面. 3、每一次都要在白纸上记录弹簧测力计的读数及拉力的方向. 4、在同一次实验中画力的图示要统一标度，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些 注意事项 力的图示法直观描述力的大小、方向、作用点 实验探究：两个互成角度的力的合成规律 减少误差: ①在合力不超出量程及橡皮条弹性限度内的前提下，两个分力应尽量大一些． ②用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，角度合适，其夹角不宜太小，也不宜太大。 ③细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向． 力的图示法直观描述力的大小、方向、作用点 【典例1】　某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图． 甲　　　　　　　　　　乙 (1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________． 例2　在“验证力的平行四边形定则”实验中，该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如图所示．其中对于提高实验精度最有利的是(　　) 【解析】为了提高实验精度， 弹簧测力计读数尽可能大一些， 标注细绳方向的两点尽可能远一点， 标度尽可能小一些， 两力F1、F2夹角不宜过大或过小， 所以B正确,A、C、D错误；故选B. B F1 F2 F 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： F1 F2 F θ 例3：某人水平扔出一个重力的小球，小球在空中受 到水平向左的风力的作用，求小球所受的合力. 方法1：利用作图法求合力 方法2：利用计算法求合力 0.1N F G F合 计算法：常见求合力的三种特殊情况 类型 作图 合力的计算 两分力大小相等，夹角为θ ①大小：F＝2F1cos 方向：F与F1夹角为 ②当θ＝120°时，F1＝F2＝F 合力与其中一个分力垂直 大小：F＝ 方向：sin θ＝ 利用平行四边形定则依次合成 多个力合成： F1 F2 F3 F12 F合 利用三角形定则合成 F1 F2 F3 F4 F合 θ 平行四边形。三角形 【例4】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 实际应用：斜拉桥 斜拉桥塔柱两侧有许多对称分布的钢索，每一对钢索对塔柱的拉力作用效果等效于一个竖直向下的力F，使得塔柱能够稳固伫立在桥墩上 【典例5】　如图所示为一座大型斜拉桥，假设桥 中某对钢索与竖直方向的夹角都是60°，每根钢索 中的拉力大小都是3×104 N，那么它们对塔柱形成 的合力是多少？方向怎样？ 数学知识补充：正弦定理、余弦定理 A B C a b c 合力 分力 等效替代 力的合成 遵循：平行四边形定则、三角形定则 合力与分力作用效果效果，可等效替代，满足平行四边形定则 $$