力的合成【公开课教学课件】高中物理.pptx

人教版必修一第三章2N1N1N2NF=2N1N=1NF=1N+2N=3N1+2=？=叔叔叔叔+两个小孩两个小孩效果相同效果相同FF1F2效果相同效果相同1、合力：、合力：一个力产生的效果跟几个力产生的共同效果相同，这个一个力产生的效果跟几个力产生的共同效果相同，这个力叫做那几个力的力叫做那几个力的合力合力。原来的几个力叫做。原来的几个力叫做分力分力。求几个力的合力的过程或方法，叫做求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成力的合成说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的就是力的等效代替等效代替等效代替等效代替。即即合力与分力的关系是合力与分力的关系是“等效替代等效替代”。而不是物体又多受了一个合力。而不是物体又多受了一个合力。在分析同一个问题时，合力在分析同一个问题时，合力和分力不能同时使用。和分力不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合也就是说，在分析问题时，考虑了合力就不能再考虑分力；考虑了分力就不能再考虑合力。力就不能再考虑分力；考虑了分力就不能再考虑合力。2 2、力的合成：、力的合成：、力的合成：、力的合成：力的合成就是找一个力去力的合成就是找一个力去力的合成就是找一个力去力的合成就是找一个力去替代替代替代替代几个已知力，而不改几个已知力，而不改几个已知力，而不改几个已知力，而不改变其作用效果变其作用效果变其作用效果变其作用效果一条直线上的力的合成一条直线上的力的合成F1F2F1F=F1+F2F2F1F=F1-F2一个力作用一个力作用二力同向二力同向二力反向二力反向思思考考一个合力与两个或者更多个一个合力与两个或者更多个具有具有相同效果相同效果的分力，它们的分力，它们大小有何关系呢？大小有何关系呢？探究求合力的方法探究求合力的方法1、力的作用效果有哪些？、力的作用效果有哪些？2、怎样设计才能在判断、怎样设计才能在判断“合力和分力产合力和分力产生的效果相同生的效果相同”上比较准、比较容易？上比较准、比较容易？探探究究求求合合力力的的方方法法 橡皮条、细绳套、钩码、滑轮橡皮条、细绳套、钩码、滑轮 实验研究：实验研究：（1 1 1 1）器材：）器材：）器材：）器材：橡皮条、细绳套、钩码、滑轮橡皮条、细绳套、钩码、滑轮橡皮条、细绳套、钩码、滑轮橡皮条、细绳套、钩码、滑轮 （2 2 2 2）步骤：）步骤：）步骤：）步骤：用用用用两两两两个个个个力力力力 F F F F1 1 1 1、F F F F2 2 2 2将将将将橡橡橡橡皮皮皮皮条条条条GEGEGEGE沿沿沿沿直直直直线线线线ECECECEC拉拉拉拉长长长长到到到到O O O O点点点点，橡橡橡橡皮皮皮皮条条条条伸伸伸伸长长长长了了了了EOEOEOEO这这这这样样样样的的的的长长长长度度度度，记记记记下下下下O O O O点点点点的的的的位置和位置和位置和位置和F F F F1 1 1 1、F F F F2 2 2 2的大小和方向。（的大小和方向。（的大小和方向。（的大小和方向。（图图图图甲）甲）甲）甲）撤撤撤撤去去去去F F F F1 1 1 1、F F F F2 2 2 2，用用用用一一一一个个个个力力力力F F F F拉拉拉拉橡橡橡橡皮皮皮皮条条条条使使使使它它它它沿沿沿沿同同同同一一一一直直直直线线线线伸伸伸伸长长长长同同同同样样样样的的的的长长长长度度度度EOEOEOEO，记记记记下下下下F F F F的的的的大大大大小小小小和和和和方方方方向向向向（图图图图乙）。乙）。乙）。乙）。选定标度，分别作出选定标度，分别作出选定标度，分别作出选定标度，分别作出F F F F1 1 1 1、F F F F2 2 2 2、F F F F的图示的图示的图示的图示（图图图图丙）丙）丙）丙）力力F F对橡皮条作用与对橡皮条作用与F F1 1、F F2 2对橡皮条作用的对橡皮条作用的效果相同效果相同效果相同效果相同，所以，所以F F等于等于F F1 1、F F2 2的合力。的合力。效效果果相相同同F2F合合F1O3、结论、结论：3、力的合成遵循的规律：、力的合成遵循的规律：（1）平行四边形定则：互成角度两个力的合力就是以这）平行四边形定则：互成角度两个力的合力就是以这两个力为邻边的平行四边形的对角线。两个力为邻边的平行四边形的对角线。（2）注意）注意：力的合成的本质就在于保证力的合成的本质就在于保证作用效果相同作用效果相同的前提下。的前提下。平行四边形定则是平行四边形定则是矢量运算的普遍适用的法则。矢量运算的普遍适用的法则。平行四边形定则只适用于共点力的情况下。平行四边形定则只适用于共点力的情况下。F1FO）F215N解：解：(1)(1)作图法作图法.则则F=75N,合力合力F与水平分力与水平分力F1间间的夹角为的夹角为53求求合合力力的的方方法法1力力F1=45N，方向水平向右。力，方向水平向右。力F2=60N，方向竖直，方向竖直向上。通过作图法求这两个力的合力向上。通过作图法求这两个力的合力F的大小和方向。的大小和方向。1 1 1 1、作图法：、作图法：、作图法：、作图法：根根根根据据据据平平平平行行行行四四四四边边边边形形形形定定定定则则则则按按按按同同同同一一一一标标标标度度度度作作作作出出出出两两两两个个个个分分分分力力力力F F F F1 1 1 1、F F F F2 2 2 2力的图示；力的图示；力的图示；力的图示；画画画画出出出出平平平平行行行行四四四四边边边边形形形形；分分分分力力力力和和和和合合合合力力力力要要要要画画画画成成成成带带带带箭箭箭箭头头头头的的的的实实实实线线线线，平行四边形的，平行四边形的，平行四边形的，平行四边形的另外两条边另外两条边另外两条边另外两条边必须画成必须画成必须画成必须画成虚线虚线虚线虚线。量量量量出出出出对对对对角角角角线线线线的的的的长长长长度度度度，根根根根据据据据选选选选定定定定的的的的标标标标度度度度求求求求出出出出合合合合力力力力的的的的大小；大小；大小；大小；用用用用量量量量角角角角器器器器量量量量出出出出合合合合力力力力与与与与某某某某个个个个分分分分力力力力的的的的夹夹夹夹角角角角，表表表表示示示示合合合合力力力力的方向。的方向。的方向。的方向。求求合合力力的的方方法法1思考：有没其他方法呢？思考：有没其他方法呢？求求合合力力的的方方法法22 2、计算法：、计算法：根据平行四边形定则作出力的示意图，根据平行四边形定则作出力的示意图，利用合力与分力组成的平行四边形内的三利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系，求合力大小和方向。角形关系，求合力大小和方向。tan=F2/F1 =4/3 F1FO）F2如图所示，作出力的示意图，则如图所示，作出力的示意图，则=75N=534 4、多力合成的方法：、多力合成的方法：F1F2F3F4F12F123F1234 先求出任意两个力的合力，先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的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合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这进去，最后得到的结果就是这些力的合力些力的合力逐次合成法逐次合成法思考思考2：合力与分力的关系合力与分力的关系合力与分力的关系合力与分力的关系合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力合合力力与与分分力力的的关关系系5 5、合力与分力间的关系、合力与分力间的关系：0时，即时，即F1、F2共线同方向：共线同方向：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180时，即时，即F1、F2共线反方向：共线反方向：F合合F1F2合力方向合力方向与分力与分力F1、F2中较大的方向相同。中较大的方向相同。合力的取值范围：合力的取值范围：F1F2 F合合 F1F2当分力大小一定时，夹角当分力大小一定时，夹角越大，合力就越小：越大，合力就越小：F合合随随F1和和F2的夹角增大而减小的夹角增大而减小当合力一定时，分力的夹角越大，两个等值分力的大小越大。当合力一定时，分力的夹角越大，两个等值分力的大小越大。F1F2F合合F1F2F合合两力相互垂直时两力相互垂直时(=90)合力可能大于某一分力，也可能小于、合力可能大于某一分力，也可能小于、合力可能大于某一分力，也可能小于、合力可能大于某一分力，也可能小于、等于等于某一分力某一分力某一分力某一分力共点力：几个力如果都作用在共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。个力叫做共点力。共共点点力力与与非非共共点点力力非共点力：力不但没有作用在非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。能相交于一点。力的合成的平行力的合成的平行四边形定则，只四边形定则，只适用于共点力。适用于共点力。6、共点力与非共点力、共点力与非共点力 例：有两个力，一个是例：有两个力，一个是1010N N，一个是一个是2 2N N，它们的合力能等于它们的合力能等于5 5N N、10N10N、15N15N吗吗？这两个力的合力的最大值是多少？最？这两个力的合力的最大值是多少？最小值是多少？小值是多少？强化训练：强化训练：对于同一物体产生相同的效果已知分力合力力的合成平行四边形定则 以两个共点力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求解遵循课堂小结课堂小结