【志鸿优化系列】2014-2015学年高中物理 3.4力的合成（1）课件 新人教版必修1.ppt

4 力的合成学习目标学习目标1力的作用的等效性理解合力和分力的概念，力的作用的等效性理解合力和分力的概念，初步体会等效替代思想。初步体会等效替代思想。2过实验探究合力的方法，过实验探究合力的方法，并知道它是矢量运算的普遍法则。并知道它是矢量运算的普遍法则。3初步应用矢量运算法则，初步应用矢量运算法则，并知道合力的大小与分力间夹角的关系。并知道合力的大小与分力间夹角的关系。4会用作图法求共点力的合力。会用作图法求共点力的合力。会用直角三角形知识计算合力。会用直角三角形知识计算合力。1、表示力的方法、表示力的方法2、力的作用效果、力的作用效果力的图示力的图示改变物体形状、改变物体的运动状态改变物体形状、改变物体的运动状态1 1、合力和分力、合力和分力 如果几个力同时作用时产生的作用效果与某如果几个力同时作用时产生的作用效果与某一个力单独作用的一个力单独作用的效果相同效果相同，则这，则这一个力一个力就叫那就叫那几个力的几个力的合力合力，那几个力叫这，那几个力叫这一个力的分力一个力的分力。一几个基本概念一几个基本概念2 2、力的合成：、力的合成：求几个力的合力。求几个力的合力。等效思想等效思想分力合 力等效代替力的合成 那么，分力和合力之那么，分力和合力之间存在怎样的关系呢？力间存在怎样的关系呢？力的合成又遵循什么规律的合成又遵循什么规律?（一）、探究求合力的方法（一）、探究求合力的方法二、力的合成规律二、力的合成规律F1=4N N0F2=3N NF合合=F1+F2=7N N1、方向在同一直线上力合成问题、方向在同一直线上力合成问题两个分力同向相加两个分力同向相加两个分力反向相减两个分力反向相减0F1=4N NF2=3N NF合合=F1-F2=1N N总之：总之：方向在同一直线方向在同一直线上的几个力的合成运算上的几个力的合成运算使用直接加减的方法使用直接加减的方法同向相加同向相加反向相减反向相减问题问题 若两个分力的方向不在同若两个分力的方向不在同一直线上呢一直线上呢?想想一一想想 合力大小跟什么因素有关？你能合力大小跟什么因素有关？你能设计一个实验探究出合力与分力的设计一个实验探究出合力与分力的关系吗？关系吗？2、方向不在同一直线上力合成问题、方向不在同一直线上力合成问题1）同一次实验橡皮条的结点要拉到同一个位置）同一次实验橡皮条的结点要拉到同一个位置2）要记录结点的位置）要记录结点的位置用力的图示描述力的大小和方向，要在实验过程中记录力的用力的图示描述力的大小和方向，要在实验过程中记录力的方向（结合初中所学的两点确定一条直线的规律，沿着细绳套方向（结合初中所学的两点确定一条直线的规律，沿着细绳套点两个点，其连线方向就是力的方向）点两个点，其连线方向就是力的方向）3）弹簧秤要校零，读数时正视刻度，应使拉力沿着弹簧的轴）弹簧秤要校零，读数时正视刻度，应使拉力沿着弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套要与纸面平行，同一次实验线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套要与纸面平行，同一次实验橡皮条的结点必须拉到同一个位置，选择适当的标度作力的图橡皮条的结点必须拉到同一个位置，选择适当的标度作力的图示，所作的图不宜过小和过大。示，所作的图不宜过小和过大。友情提示：行四边形定则行四边形定则 即如果用表示两个共点即如果用表示两个共点力力F F1 1和和F F2 2的线段为邻边做平的线段为邻边做平行四边形，那么，合力行四边形，那么，合力F F的的大小和方向就可以用这两个大小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示出来，这邻边之对角线表示出来，这就叫做力的平行四边行定则。就叫做力的平行四边行定则。F合合F2F1分力分力邻边邻边合力合力对角线对角线注意：同一直线上力的合成是平行四边形定注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。则应用的特例。1 1、求合力、求合力 15NF F1 1F F2 2F F合合530（二）、力的合成规律应用（二）、力的合成规律应用例：已知例：已知F F1 1=45N=45N，方向水平向右，方向水平向右;F;F2 2=60N=60N，方向竖直向上，求方向竖直向上，求F F合合=？大小大小F合合=15X X5N=75N方向：方向：与与F F1 1成成5353斜向右上方斜向右上方作图时的注意事项：作图时的注意事项：（1）合力、分力要共点，实线、虚线要分清；）合力、分力要共点，实线、虚线要分清；（2）合力、分力的标度要相同，作图要准确；）合力、分力的标度要相同，作图要准确；（3）对角线要找准；）对角线要找准；（4）力的箭头别忘画。）力的箭头别忘画。上例中根据平行四边形定则可作出下图上例中根据平行四边形定则可作出下图:F F1 1F F2 2F F合合由直角三角形可得由直角三角形可得方向：方向：与与F F1 1成成=arcsin(4/5)=arcsin(4/5)斜向右上方斜向右上方 若物体受到两个以上的共点若物体受到两个以上的共点力作用又该如何求它们的合力力作用又该如何求它们的合力?0F1F2F3 3F4F合合2、多个力的合成、多个力的合成先求先求F F1 1和和F F2 2的合力的合力F F4 4，再求，再求F F4 4与与F F3 3的合力的合力F F合合。讨论：合力是否一定比分力大？讨论：合力是否一定比分力大？0时，即时，即F1、F2共线同方向，合力为多大？共线同方向，合力为多大？180时，即时，即F1、F2共线反方向，共线反方向，合力为多大？合力为多大？合力的取值范围：合力的取值范围：夹角夹角越大，合力如何变化？越大，合力如何变化？F F合合可能大于、等于、小于可能大于、等于、小于 F F1 1、F F2 2F合合随随F1和和F2的夹角增大而减小的夹角增大而减小F合合F1F2 合力方向与两个力的方向相同合力方向与两个力的方向相同F合合F1F2 合力方向与分力合力方向与分力F1、F2中较大中较大的方向相同。的方向相同。F1F2 F合合 F1F2三、共点力和非共点力：三、共点力和非共点力：几个力如果几个力如果都作用在物体的都作用在物体的同一点上，或者同一点上，或者它们的作用线相它们的作用线相交于同一点上，交于同一点上，这几个力叫做共这几个力叫做共点力。点力。共点力共点力非共点力非共点力 力不但没力不但没有作用在同一有作用在同一点上，它们的点上，它们的延长线也不能延长线也不能相交于一点。相交于一点。力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。