湖南省邵阳市隆回县第二中学高中物理 3.4力的合成1课件 新人教必修1.ppt

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1、第第1课时课时2021/8/8 星期日1学习目标学习目标1 1 能从力的作用效果理解合力和分力的概念。能从力的作用效果理解合力和分力的概念。2 2 进一步理解矢量和标量的概念，知道它们进一步理解矢量和标量的概念，知道它们 有不同的运算规则。有不同的运算规则。3 3 掌握力的平行四边形定则，会用作图法求掌握力的平行四边形定则，会用作图法求 共点力的合力。会用直角三角形知识计算共点力的合力。会用直角三角形知识计算 合力。合力。4 4 知道合力的大小与分力间夹角的关系。知道合力的大小与分力间夹角的关系。5 5 初步了解物理学研究方法之一初步了解物理学研究方法之一 “等效法等效法”。2021/8/8

2、星期日2曹冲称象曹冲称象图图1 1 曹冲称象的故事曹冲称象的故事冲曰：冲曰：“置象置象于船上，刻其水于船上，刻其水痕所至。称物以痕所至。称物以载之载之（使水面到（使水面到达刻痕处）达刻痕处），则，则校可知矣。校可知矣。”“等效替代等效替代”思思想想2021/8/8 星期日3等效替代等效替代图图2 2 两个小孩提水和一个大人提水两个小孩提水和一个大人提水合力与分力合力与分力F1F2F（分力）（分力）（合力）（合力）F2021/8/8 星期日41 1、合力与分力、合力与分力 当一个物体受到几个力共同作用时，我们可以当一个物体受到几个力共同作用时，我们可以用用一个力来代替这几个力一个力来代替这几个力

3、，这个力的，这个力的效果跟原效果跟原来几个力的共同效果相同来几个力的共同效果相同，这个力叫做那几个，这个力叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力力的合力，原来的几个力叫做分力一、基本概念一、基本概念2 2力的合成力的合成 求几个力的合力的过程或求合力的求几个力的合力的过程或求合力的方法叫力的合成方法叫力的合成说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的这就是力的等效代替等效代替等效代替等效代替。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。2021/8/8 星期日53 3、共点力：、共点力：几个力如果都作用在物体上几

4、个力如果都作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力点，这几个力叫做共点力 图图1 1 图图2 2 图图3 3如图如图1 1、图、图2 2为共点力；而图为共点力；而图3 3为非共点力为非共点力2021/8/8 星期日6一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二、探究力的合成的方法二、探究力的合成的方法规定好正方向，直接加减规定好正方向，直接加减2021/8/8 星期日7 互成角度的力怎样互成角度的力怎样求合力？求合力？F1F2202

5、1/8/8 星期日8 (3)(3)探究力的合成的法则探究力的合成的法则 探究过程：探究过程：在长木板上用图钉固定一张白纸，在白纸在长木板上用图钉固定一张白纸，在白纸上用图钉固定一个橡皮筋；上用图钉固定一个橡皮筋；在橡皮筋的另一端拴上两在橡皮筋的另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，记个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，记下结点的位置下结点的位置，弹簧测力计的示数和细绳套的方向，弹簧测力计的示数和细绳套的方向，即两分力即两分力、的大小和方向；的大小和方向；再用一个弹簧测力再用一个弹簧测力计拉细绳套，拉到结点位置计拉细绳套，拉到结点位置，记下此时的力，记下此时的力的大

6、小的大小和方向；和方向；选定标度，作出力选定标度，作出力、的图示；的图示；以以、为邻边作平行四边形，并作出对角线，如为邻边作平行四边形，并作出对角线，如图。图。实验结论实验结论：和对角线和对角线在误差范围内重合，说明在误差范围内重合，说明两个力合成时，用表示这两个力的线段为邻边作平行四两个力合成时，用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，则平行四边形的对角线所代表的力与合力的大小边形，则平行四边形的对角线所代表的力与合力的大小和方向是相同的。和方向是相同的。注意事项：注意事项：在使用弹簧测力计拉细绳套时，要使测在使用弹簧测力计拉细绳套时，要使测力计的弹簧力计的弹簧与细绳套在同一直线上，弹簧与木

7、板面平行，与细绳套在同一直线上，弹簧与木板面平行，避免弹簧与测力计壳有摩擦；避免弹簧与测力计壳有摩擦；作力的图示时，标度要作力的图示时，标度要统一。统一。2021/8/8 星期日9（1 1 1 1）器材：）器材：）器材：）器材：橡皮条、细绳套、钩橡皮条、细绳套、钩橡皮条、细绳套、钩橡皮条、细绳套、钩码、滑轮码、滑轮码、滑轮码、滑轮 （2 2 2 2）步步步步骤骤骤骤：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

8、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位位位置置置置和和和和F F F F1 1 1 1、F F F F2 2 2 2的的的的大大大大小小小小和方向和方向和方向和方向。（。（。（。（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EOEOEOE

9、O，仍仍仍仍使使使使它它它它处处处处于于于于O O O O点点点点,记记记记下下下下F F F F的大小和方向的大小和方向的大小和方向的大小和方向（图图图图乙）。乙）。乙）。乙）。选选选选定定定定标标标标度度度度，分分分分别别别别作作作作出出出出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）探究求合力的方法探究求合力的方法效效果果相相同同力力F F对橡皮条作用与对橡皮条作用与F F1 1、F F2 2对橡对橡皮条作用的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等等于于F F1 1、F F2 2的

10、合力。的合力。2021/8/8 星期日10F1F2F合合力的合成法则力的合成法则水桶模型：水桶模型：2021/8/8 星期日11F1F2F合合力的合成法则力的合成法则吊灯模型：吊灯模型：2021/8/8 星期日12观察这两个几何图形，合力与分力有什么关系？观察这两个几何图形，合力与分力有什么关系？力的合成法则力的合成法则F1F2F合合F1F2F合合2021/8/8 星期日13视视频频【问题思考问题思考】1 1、实验的目的是什么？、实验的目的是什么？2 2、实验中是怎样保证合力和分力的等效的？、实验中是怎样保证合力和分力的等效的？3 3、力的大小是如何知道的？、力的大小是如何知道的？4 4、力的

11、方向如何确定？、力的方向如何确定？2021/8/8 星期日142021/8/8 星期日152021/8/8 星期日16求两个力的合力时，可分别用求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线表示这两个力的线段段为为邻边邻边作作平行四边形平行四边形，这两个邻边之间的，这两个邻边之间的对角线对角线对角线对角线就就代表合力的大小和方向，这叫做力的代表合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则。3、结论、结论：OF1F2F分力分力邻边邻边合力合力对角线对角线2021/8/8 星期日17【例题例题】力力F F1 145N45N，方向水平向右。力，方向水平向右。力F

12、F2 260N,60N,方向方向 竖直向上。求这两个力的合力竖直向上。求这两个力的合力F F的大小和方向。的大小和方向。解解：方法一：（作图法）方法一：（作图法）取取1cm1cm长的线段表示长的线段表示15N15N的力的力作出力的平行四边形定则如图所示作出力的平行四边形定则如图所示合力大小合力大小F F15 N 15 N 5 5=75N=75N 合力方向：与合力方向：与F F1 1的夹角为的夹角为5353或与水平方向成或与水平方向成535315NF1=45NF=60NF=75N2021/8/8 星期日18解：合力的大小为：解：合力的大小为：合力与水平面的夹角合力与水平面的夹角为：为：F1FF方

13、法二：方法二：（公式法公式法）2021/8/8 星期日19结论：多个力的合成结论：多个力的合成两两逐步合成两两逐步合成F2F12F3F1F思考与讨论：思考与讨论：（1 1）如图有）如图有F F1 1 ，F F2 2 ，F F3 3 三个力，如何求它们的合力三个力，如何求它们的合力？2021/8/8 星期日200时，即时，即F1、F2共线同方向：共线同方向：180时，即时，即F1、F2共线反方向：共线反方向：F2FF1F合合F1F2 合力方向与分力合力方向与分力F1、F2中中 较大力的方向相同。较大力的方向相同。FF2F1F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三、合

14、力与分力的大小关系：三、合力与分力的大小关系：2021/8/8 星期日21思考：合力是否一定比分力大？思考：合力是否一定比分力大？夹角夹角越大，合力就越小：越大，合力就越小：F F合合随随F F1 1和和F F2 2的夹角增大而减小的夹角增大而减小 F F合合可能大于、等于、小于可能大于、等于、小于任一分力任一分力合力的取值范围：合力的取值范围：F1F2 F合合 F1F2两个共点力的大小一定时，两个力的夹两个共点力的大小一定时，两个力的夹角大小与合力大小的关系：角大小与合力大小的关系：合力不变，夹角越大，两个等值分力的大小越大合力不变，夹角越大，两个等值分力的大小越大。2021/8/8 星期日

15、22怎么做啊？怎么做啊？例：有两个力，一个是例：有两个力，一个是10N10N，一个是，一个是2N2N，它们的合力能等于，它们的合力能等于5N5N、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：2021/8/8 星期日23自主学习自主学习1 1、如果一个力、如果一个力 和几个力和几个力 相同，那么相同，那么 叫叫合力，合力，叫分力。叫分力。2 2、叫叫力的合成。力的合成。作用效果作用效果共同作用效果共同作用效果那一个力那一个力那几个力那几个力求几个力的合力求几个力的合力2021/8/8 星期日244

16、4、归纳出力的合成遵循、归纳出力的合成遵循 定则，也定则，也就是就是 。平行四边形平行四边形求两个力的合力时，可分别用求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线表示这两个力的线段段为为邻边邻边作作平行四边形平行四边形，这两个邻边之间的，这两个邻边之间的对角线对角线对角线对角线就就代表合力的大小和方向，这叫做力的代表合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则。5 5、同一直线上的力合成时可以转化为代数运、同一直线上的力合成时可以转化为代数运算，具体的做法是算，具体的做法是:(1)(1)方向相同时方向相同时 。（2)2)方向相反时方向相反时 。直接相加直接

17、相加F F合合F F1 1F F2 2 直接相减直接相减F F合合F F1 1F F2 2 2021/8/8 星期日256 6、当互成角度的两个力、当互成角度的两个力F F1 1、F F2 2合成时在角度合成时在角度不确定的情况下，它们合力的取值范围是不确定的情况下，它们合力的取值范围是 ，当两力的夹角为，当两力的夹角为 时取最大值时取最大值 ，当两力的夹角为，当两力的夹角为 时取时取最小值最小值 。F F1 1F F2 2 F F合合 F F1 1F F2 200F1+F21800F1F27 7、合力的大小、合力的大小 （填（填“一定一定”或或“不一定不一定”）大于分力的大小。）大于分力的大

18、小。8 8、共点力：、共点力：。不一定不一定几个力如果都作用在物体上的同一点，几个力如果都作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力几个力叫做共点力2021/8/8 星期日26合作探究：合力的确定方法合作探究：合力的确定方法（1 1）图解法）图解法如图所示，有大小不变的两个力如图所示，有大小不变的两个力 F F1 1=40 N=40 N和和 F F2 2=30 N=30 N，当它们之间的夹角分别为，当它们之间的夹角分别为6060、9090、120120时，用作图法求这两个力的合力。时，用作图法求这两个力的合力。OF2F112010N2

19、021/8/8 星期日27（2 2）计算法（主要会计算一些规则平行四边形）计算法（主要会计算一些规则平行四边形的合力）的合力）a a、相互垂直的两个力的合成，如上题中的、相互垂直的两个力的合成，如上题中的F F1 1和和F F2 2所示，则由勾股定理得（完成计算部分）所示，则由勾股定理得（完成计算部分）_N _N b b、两个力大小相等、两个力大小相等F F1 1=F=F2 2=10N=10N，夹角为，夹角为120120o o，则合力把平行四边形分成两个等边三角形：，则合力把平行四边形分成两个等边三角形：F F合合=50N50N10N2021/8/8 星期日28（3 3）讨论（对比图解法练习中

20、合力的变化比）讨论（对比图解法练习中合力的变化比较，回答以下问题）较，回答以下问题）a a、合力一定大于分力吗？、合力一定大于分力吗？b b、合力至少比其中一个分力大吗？、合力至少比其中一个分力大吗？（4 4）合力大小范围的确定）合力大小范围的确定 a a、怎样可以使大小不变的两个分力、怎样可以使大小不变的两个分力F F1 1、F F2 2的的合力最大？合力最大？b b、怎样可以使大小不变的两个分力、怎样可以使大小不变的两个分力F F1 1、F F2 2的的合力最小？合力最小？c c、两个大小不变的分力、两个大小不变的分力F F1 1、F F2 2的合力范围？的合力范围？不一定不一定不一定不一

21、定方向相同方向相同方向相反方向相反合力的取值范围：合力的取值范围：F F1 1F F2 2 F F合合 F F1 1F F2 22021/8/8 星期日29目标检测：目标检测：1.1.下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.A.分力与合力同时作用在物体上。分力与合力同时作用在物体上。B.B.分力同时作用在物体上的共同效果与合力单分力同时作用在物体上的共同效果与合力单独作用时效果相同。独作用时效果相同。C.C.合力可能大于分力的大小也可能小于分力的合力可能大于分力的大小也可能小于分力的大小大小D.D.合力与分力是一对平衡力。合力与分力是一对平衡力。BC2021/8/8 星期日302 2、关于两

22、个大小不变的共点力、关于两个大小不变的共点力F F1 1、F F2 2与其合与其合力力F F的关系，下列说法中正确的是（的关系，下列说法中正确的是（）A A、F F的大小随的大小随F F1 1、F F2 2的夹角增大而增大的夹角增大而增大B B、F F的大小一定大于的大小一定大于F F1 1、F F2 2中的最大者中的最大者C C、F F的大小随的大小随F F1 1、F F2 2之间夹角增大而减小之间夹角增大而减小D D、F F的大小不能小于的大小不能小于F F1 1、F F2 2中的最小者中的最小者C2021/8/8 星期日312、一个定则、一个定则:3、两种方法、两种方法1、一种思想、一种

23、思想:等效替代等效替代作图法：直观、误差大作图法：直观、误差大计算法：准确计算法：准确适用所有矢量的适用所有矢量的合成和分解合成和分解2021/8/8 星期日32作业：作业：P P6464 1.2.3 1.2.32021/8/8 星期日339、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 9:04:09 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-N

24、ov-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、他乡生白发，旧国见青山。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、比不了得就不比，得不到的就不要。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、行动出成果，工作出财富。2022/11/262022/11/2626 N

25、ovember 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/269、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 9:04:10 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-221

26、2、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、楚塞三湘接，荆门九派通。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022

27、/11/262022/11/2626 November 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/269、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 9:04:10 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的

28、错儿。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/11/262022/11/2626 November 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/26MOMODAPOWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日34