人教版秋高中物理 第3章 相互作用 4 力的合成课件 新人教必修1.ppt
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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修1 2021/8/9 星期一1相互作用相互作用第三章第三章 2021/8/9 星期一24力的合成力的合成第三章第三章 2021/8/9 星期一3课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5易错案例剖析易错案例剖析6课课 时时 作作 业业7学习目标定位学习目标定位12021/8/9 星期一4学习目标定位学习目标定位2021/8/9 星期一5理解合力与分力的概念,体会等效替代的物理思想理解合力与分力的概念,体会等效替代的物理思想通过实
2、验,验证力的合成法则通过实验,验证力的合成法则知道共点力,知道共点力的平衡条件知道共点力,知道共点力的平衡条件掌握平行四边形定则,会用作图法、计算法求共点力掌握平行四边形定则,会用作图法、计算法求共点力的合力的合力2021/8/9 星期一6课堂情景切入课堂情景切入2021/8/9 星期一7两两人人同同拉拉一一辆辆车车如如下下图图所所示示,每每人人都都用用100牛牛的的力力拉拉,车车受到的拉力一定是受到的拉力一定是200牛吗?牛吗?2021/8/9 星期一8知识自主梳理知识自主梳理2021/8/9 星期一9当当一一个个物物体体受受到到几几个个力力共共同同作作用用时时,如如果果一一个个力力的的_跟
3、跟这这几几个个力力的的共共同同_相相同同,这这一一个个力力叫叫做做那那几几个个力力的的_,那那几几个个力力叫叫做做这这个个力力的的_。合合力与分力的关系为力与分力的关系为_关系。关系。合力与分力合力与分力作用效果作用效果作用效果作用效果合力合力分力分力等效替代等效替代2021/8/9 星期一101力的合成:力的合成:求几个力的求几个力的_的过程。的过程。2两个力的合成两个力的合成(1)遵循法则遵循法则_(2)方方法法:以以表表示示这这两两个个力力的的线线段段为为_作作平平行行四四边边形,这两个邻边之间的对角线表示形,这两个邻边之间的对角线表示_。3两两个个以以上上的的力力的的合合成成方方法法:
4、先先求求出出任任意意两两个个力力的的合合力力,再再求求出出这这个个合合力力与与_的的合合力力,直直到到把把_都都合合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。力的合成力的合成合力合力平行四边形定则平行四边形定则邻边邻边合力的大小和方向合力的大小和方向第三个力第三个力所有的力所有的力2021/8/9 星期一111定定义义:几几个个力力如如果果都都作作用用在在物物体体的的_,或或它它们们的的_,这几个力就叫做共点力。,这几个力就叫做共点力。2力力的的合合成成适适用用范范围围:力力的的合合成成遵遵从从平平行行四四边边形形定定则则,只适用于只适用于_。共点力共点力
5、同一点同一点作用线相交于同一点作用线相交于同一点共点力共点力2021/8/9 星期一12重点难点突破重点难点突破2021/8/9 星期一13一、对合力与分力的进一步理解一、对合力与分力的进一步理解1合力与分力的相关性合力与分力的相关性(1)等等效效性性:合合力力的的作作用用效效果果与与分分力力的的共共同同作作用用效效果果相相同同,它们在效果上可以相互替代。它们在效果上可以相互替代。(2)同同体体性性:各各个个分分力力是是作作用用在在同同一一物物体体上上的的,分分力力与与合合力为同一物体,作用在不同物体上的力不能求合力。力为同一物体,作用在不同物体上的力不能求合力。(3)瞬瞬时时性性:各各个个分
6、分力力与与合合力力具具有有瞬瞬时时对对应应关关系系,某某个个分分力变化了,合力也同时发生变化。力变化了,合力也同时发生变化。2021/8/9 星期一142合力与分力间的大小关系合力与分力间的大小关系当两分力当两分力F1、F2大小一定时大小一定时(1)两力同向时合力最大:两力同向时合力最大:FF1F2,方向与两力同向;,方向与两力同向;(2)两两力力方方向向相相反反时时,合合力力最最小小:F|F1F2|,方方向向与与两两力中较大的力同向。力中较大的力同向。(3)两两力力夹夹角角为为时时,如如图图,合合力力随随的的增增大大而而减减小小,合合力力大小的范围是:大小的范围是:|F1F2|FF1F2。2
7、021/8/9 星期一15特别提醒:特别提醒:(1)在在力力的的合合成成中中分分力力是是实实际际存存在在的的,每每一一个个分分力力都都有有对对应的施力物体,而合力没有与之对应的施力物体。应的施力物体,而合力没有与之对应的施力物体。(2)合合力力为为各各分分力力的的矢矢量量和和,合合力力可可以以大大于于两两个个分分力力中中的的任任何何一一个个力力,也也可可以以小小于于两两分分力力中中的的任任何何一一个个力力,还还有有可可能能和和分力大小相等。分力大小相等。2021/8/9 星期一162021/8/9 星期一17答答案案:在在船船的的吃吃水水线线相相同同的的情情况况下下,一一头头大大象象的的重重力
8、力与与一一堆堆石石头头的的重重力力相相当当。其其中中包包含含了了等等效效替替代代的的思思想想方方法法,即即一一头头大大象象和和一一堆堆石石头头的的作作用用效效果果相相同同。结结合合生生活活经经验验举举例例:一一桶桶水水可可以以由由一一个个成成年年人人单单独独提提起起,也也可可以以由由两两个个小小孩孩共共同同提提起起。两两个小孩对水桶的作用效果与一个成年人对水桶的作用效果相同。个小孩对水桶的作用效果与一个成年人对水桶的作用效果相同。2021/8/9 星期一18二、求合力的方法二、求合力的方法1作图法作图法(1)用用作作图图法法求求作作用用在在同同一一点点的的两两个个互互成成角角度度的的力力的的合
9、合力力的程序的程序选选取取同同一一标标度度,用用力力的的图图示示,从从力力的的作作用用点点起起,分分别别作作出两个分力出两个分力F1、F2的图示;的图示;以以表表示示F1、F2的的线线段段为为邻邻边边作作出出平平行行四四边边形形,从从而而得得到到两分力两分力F1、F2所夹的平行四边形的对角线,即表示合力所夹的平行四边形的对角线,即表示合力F;2021/8/9 星期一19用用刻刻度度尺尺量量出出该该对对角角线线的的长长度度,根根据据选选取取的的标标度度计计算算合合力的大小;再量出对角线与某一分力的夹角,表示合力的方向;力的大小;再量出对角线与某一分力的夹角,表示合力的方向;当当分分力力的的个个数
10、数多多于于两两个个时时,可可先先作作出出任任意意两两个个分分力力的的合合力力,再再将将这这个个合合力力依依次次与与其其他他分分力力合合成成,最最终终求求出出所所有有分分力力的的合力。合力。2021/8/9 星期一202021/8/9 星期一212021/8/9 星期一22特别提醒:特别提醒:(1)作作图图时时,合合力力、分分力力要要共共点点,实实线线、虚虚线线要要分分清清,标标度要唯一且适当。度要唯一且适当。(2)作图法和计算法均为矢量运算的通用方法。作图法和计算法均为矢量运算的通用方法。2021/8/9 星期一23A三三力力的的合合力力有有最最大大值值F1F2F3,方向不确定,方向不确定B三
11、三力力的的合合力力有有唯唯一一值值3F3,方方向向与与F3同向同向C三力的合力有唯一值三力的合力有唯一值2F3,方向与,方向与F3同向同向D由题给条件无法求出合力大小由题给条件无法求出合力大小2021/8/9 星期一24答案:答案:B解解析析:根根据据平平行行四四边边形形定定则则,作作出出F1、F2的的合合力力如如图图,大大小小等等于于2F3,方方向向与与F3相相同同,再再跟跟F3合合成成,则则三三个个力力的的合合力力为为3F3。故。故B正确。综上本题选正确。综上本题选B。2021/8/9 星期一25三、实验:验证力的平行四边形定则三、实验:验证力的平行四边形定则1实验目的实验目的(1)验证两
12、个力合成时的平行四边形定则。验证两个力合成时的平行四边形定则。(2)通通过过验验证证力力的的平平行行四四边边形形定定则则,培培养养用用图图象象法法处处理理实实验数据并得出结论的能力。验数据并得出结论的能力。2实验原理实验原理若若某某个个力力F的的作作用用效效果果与与两两个个力力F1、F2的的共共同同作作用用效效果果都都能能使使橡橡皮皮条条伸伸长长到到同同一一点点,则则F为为F1和和F2的的合合力力,作作出出F的的图图示示,再再根根据据平平行行四四边边形形定定则则作作出出F1和和F2的的合合力力F的的图图示示,比比较较F、F,分分析析在在实实验验误误差差允允许许的的范范围围内内是是否否大大小小相
13、相等等、方方向向相相同。即可验证平行四边形定则。同。即可验证平行四边形定则。2021/8/9 星期一263实验器材实验器材方方木木板板、白白纸纸、弹弹簧簧测测力力计计(两两个个)、橡橡皮皮条条、细细绳绳套套(两两个个)、三角板、刻度尺、图钉、三角板、刻度尺、图钉(若干若干)、铅笔。、铅笔。4实验过程实验过程(1)钉白纸:用图钉把白纸固定在水平桌面上的方木板上。钉白纸:用图钉把白纸固定在水平桌面上的方木板上。(2)拴拴绳绳套套:用用图图钉钉把把橡橡皮皮条条的的一一端端固固定定在在板板上上的的A点点,橡橡皮条的另一端拴上两个细绳套。皮条的另一端拴上两个细绳套。2021/8/9 星期一27(3)两两
14、个个力力拉拉:通通过过细细绳绳用用两两个个弹弹簧簧秤秤互互成成角角度度拉拉橡橡皮皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点点(如下图所示如下图所示)。用用铅铅笔笔记记下下O点点的的位位置置,画画下下两两条条细细绳绳的的方方向向,并并记记下下两个测力计的读数。两个测力计的读数。2021/8/9 星期一28(4)一一个个力力拉拉:只只用用一一个个测测力力计计,通通过过细细绳绳把把橡橡皮皮条条上上的结点拉到同样的位置的结点拉到同样的位置O。记下测力计的读数和细绳的方向。记下测力计的读数和细绳的方向。(5)重复:改变重复:改变F1和和F2的夹角和大小,再做两次。的夹角和大小,再做两
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