人教版高中物理必修第一册 3.4 课时1 力的合成和分解 课件

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第4节 课时1 力的合成和分解第三章 相互作用——力思考：如图放在地面上的小车受到四个力的作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？用一个力的单独作用替代以上四个力的共同作用，而效果不变，上述问题就迎刃而解了。这就是我们要讲的力的合成。1.通过实验了解力的合成,知道合力、分力、力的合成。2.能从等效的角度理解合力与分力的关系。3.会用作图法和算术法求解合力。知识点一：共点力几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。1.共点力2.合力和分力看下面图片说一说你观察到了什么？由此可得出什么结论？水桶所受拉力示意图吊灯所受拉力示意图 两个小孩分别用力F1、F2共同提着一桶水和一个大人单独用力F提着这桶水，都能产生让水桶保持静止的效果。 用拉力为F的一根线悬挂吊灯和用拉力分别为F1、F2两根线悬挂吊灯都能产生使吊灯保持静止的效果。结论：由于F产生的效果和F1、F2产生的效果相同，所以 F是F1 、F2 的合力，F1 和F2 是F的分力。(1)合力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。(2)分力：假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力叫作那个力的分力。 注意：合力和分力是等效替代的关系，不能同时存在。(3)合力和分力的理解①等效性②同体性③瞬时性合力的作用效果与分力的共同作用效果相同(相互替代关系)各个分力作用在同一物体上(受力物体相同)某个分力变化了，合力同时也发生变化(瞬时对应关系)知识点二：力的合成力的合成：求几个力的合力的过程叫作力的合成。思考：互成角度的两个共点力，如何得到合力的大小和方向呢？FF1F2互成角度的两个共点力还是简单的加减吗？有没有什么可遵守的规律吗？1.实验：探究两个互成角度的力的合成规律 (1)实验目的(2)实验原理探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同。(等效替代法)方木块、白纸、弹簧称（两个） 、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉 (3)实验器材橡皮条的结点均从E点拉到O点。如何设计实验使合力和分力的效果相同呢？(4)实验步骤①在木板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在纸边G处，将带有两个绳套的另一端放在纸面上，测力计可以拉住绳套使橡皮筋伸长。②先用两个测力计分别同时拉住两个绳套，将橡皮筋由E点拉长至O点，记下O点的位置和此时F1和F2的大小和方向。 ③再用一个测力计拉住绳套将橡皮筋由E点拉长至O点，记下此时F的大小和方向。④取下白纸，用力的图示法分别画出表示分力F1、F2和合力F矢量的有向线段，以分力F1、F2的有向线段为邻边作出平行四边形以及它的对角线F ＇ ，最后比较F '和F。实验探究(5)注意事项①测力计在使用前应将其水平放置，检查、校正零点。明确量程和最小分度。②施加拉力时要沿测力计轴线方向，并且使拉力平行于木板。③拉力应适当的大些，但不要超过量程。④两力间的夹角不能太大也不能太小。⑤画力的图示时应选择适当的标度，尽量使图画得大一些，要严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形。(6)实验结论在误差允许范围内，两个互成角度的力的合成遵守平行四边形定则。(1)合力一定比分力大吗？合力可以小于分力合力可以与分力等大结论1：合力可以大于分力，可以与分力等大或者比分力还小。2．对合力与分力的理解合力可以大于分力图1图2图3(2)如果两个分力F1 、F2的大小不变，当它们的夹角在0°和180°之间变化时，其合力的大小如何变化？ 当夹角为180°时,即两力反向时，合力最小，为│F1-F2 │ 当夹角为0°时，即两力同向时，合力最大，为F1+F2 。结论2：①两个分力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小。②两个共点力的合力大小范围│F1-F2 │≤ F合≤ F1+F2 结论3： 先求出任意两个力的合力，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进去，最后得到的结果就是这些力的合力。F12F123F1234（3）如何求多个共点力的合力呢？3.求合力的方法两个力的合成，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫作平行四边形定则。注意：两个已知力的合力（大小和方向）是唯一确定的。(1)作图法(2)计算法   解答：①（作图法）选择某一标度，例如用1 cm长的线段表示10N的力。根据题意，作出二力合成的平行四边形。表示F1的有向线段长3.20 cm，表示F2的有向线段长4.40 cm。用刻度尺测量后得知，表示合力F的对角线长为5.44 cm，则用量角器测得合力F与力F1的夹角为54°。 1.某物体受到一个大小为32 N的力，方向水平向右，还受到另一个大小为44 N的力，方向竖直向上。求出这两个力的合力的大小和方向。注意：合力、分力的标度相同。②（计算法）可以利用直角三角形的勾股定理求出合力F的大小。用三角函数求出合力F的方向。F的大小： NF的方向：即α=54°一、共点力的合成1、共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。2、合力和分力二、力的合成1、力的合成：求几个力的合力的过程叫作力的合成；2、力的合成符合平行四边形定则。3、合力大小范围：︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2