3.4.1力的合成與分解之力的合成 課件-高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

3.4.1力的合成與分解第一課時(shí)力的合成目錄contents01020305分力與合力resultantforce力的合成Synthesisofforces平行四邊形定則Theparallelogramrule作圖法、計(jì)算法求合力Findtheresultantforce在我們的生活中，一個(gè)物體經(jīng)常會(huì)受到多個(gè)力的作用，有些物體靜止，而有些物體在運(yùn)動(dòng)。力的合成通過分析物體受到的力，你能判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)嗎？力的合成推著木箱往前運(yùn)動(dòng)，分析箱子受到的力FNFFfGF用一個(gè)力的單獨(dú)作用替代以上四個(gè)力的共同作用，而效果不變，這樣分析問題就簡單得多了在平直路面松開油門，沒有動(dòng)力的汽車F用一個(gè)力來替代力的共同的作用效果這就是我們今天要學(xué)習(xí)的力的合成。力的合成共點(diǎn)力共點(diǎn)力：幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)上，或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)上，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。F1F3F2力的合成分力與合力F1F2梓涵和佳怡一起拎水，水桶受到兩個(gè)斜向上的拉力，這兩個(gè)拉力應(yīng)與重力平衡。這兩個(gè)拉力可以等效為F一個(gè)與重力等大反向的力合力把兩個(gè)力合成一個(gè)力分力作用效果相同力的合成分力與合力假設(shè)一個(gè)力單獨(dú)作用的效果跟某幾個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力。F假設(shè)幾個(gè)力共同作用的效果跟某個(gè)力單獨(dú)作用的效果相同，這幾個(gè)力就叫作那個(gè)力的分力。F1F21.等效性：合力的作用效果與分力的共同作用效果相同，它們?cè)谛Ч峡梢韵嗷ヌ娲?.同體性：各個(gè)分力是作用在同一物體上的，分力與合力對(duì)應(yīng)同一物體，作用在不同物體上的力不能求合力。3.瞬時(shí)性：各個(gè)分力與合力具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，某個(gè)分力變化了，合力也同時(shí)發(fā)生變化。力的合成力的合成力的合成：用幾個(gè)已知的分力求合力的過程本質(zhì)找一個(gè)力去替代作用在物體上的幾個(gè)已知的力，而不改變其作用效果。等效替代注意：在分析問題時(shí)，只分析實(shí)際存在的力，如果合力存在，就不能再考慮分力；如果分力存在，就不能再考慮合力。力的合成同一條直線上的兩個(gè)力合成思考：兩個(gè)水平方向的共點(diǎn)力，一個(gè)力為4N，另一個(gè)力為6N，那么這兩個(gè)力的合力為多少？兩個(gè)力同向4N6N

4N6NF=4N

+6N=10N兩個(gè)力反向4N6N6NF=6N

–4N=2N

4N同向相加反向相減力的合成互成角度的兩個(gè)力合成6N4N4N6N互相成角度的兩個(gè)力合成還等于2N或者10N嗎？互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力不是簡單的加減。FF1F2利用兩只彈簧測力計(jì)、一個(gè)鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到：實(shí)驗(yàn)：探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律Exploratoryexperiments力的合成實(shí)驗(yàn)：探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.探究互成角度的兩個(gè)力合成的平行四邊形定則.2.練習(xí)用作圖法求兩個(gè)力的合力．一、實(shí)驗(yàn)原理：合力的作用效果與幾個(gè)分力共同作用的效果相同。三、實(shí)驗(yàn)器材：

方木塊、白紙、彈簧稱(兩個(gè))、橡皮條、細(xì)繩、三角板、刻度尺、圖釘。力的合成四、實(shí)驗(yàn)步驟：1.在桌面上放一個(gè)方木板，在木板上用圖釘固定一張白紙，用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上靠近頂端中點(diǎn)的A點(diǎn)，在橡皮筋的另外一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另外一端是繩套。實(shí)驗(yàn)：探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律力的合成實(shí)驗(yàn)：探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律2.用彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O。O3.用鉛筆從Ｏ點(diǎn)沿著兩繩的方向畫直線，作出兩個(gè)力Ｆ1和Ｆ2的圖示。1NF2F1力的合成實(shí)驗(yàn)：探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律4.只用一只彈簧秤，通過細(xì)繩把橡皮筋的結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置Ｏ點(diǎn)，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，作出這個(gè)力Ｆ的圖示。研究這三個(gè)力的大小及方向的關(guān)系。力的合成實(shí)驗(yàn)演示力的合成兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向，這個(gè)規(guī)律叫做平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)結(jié)論Ｆ2Ｆ1注意：力用實(shí)線，輔助線用虛線！理論值：在白紙上按比例從O點(diǎn)開始作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)同時(shí)拉橡皮條時(shí)拉力F1和F2的圖示，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F測量值：按同樣的比例用刻度尺從O點(diǎn)起作出一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)拉力F′的圖示Ｆ2Ｆ1ＦＦ’力的合成誤差分析1．彈簧測力計(jì)使用前沒調(diào)零．2．使用中，彈簧測力計(jì)的彈簧和外殼之間、指針和外殼之間或彈簧測力計(jì)的外殼和紙面之間有摩擦力存在．3．兩個(gè)分力的夾角太小或太大，F(xiàn)1、F2數(shù)值太小，應(yīng)用平行四邊形定則作圖時(shí)，會(huì)造成誤差．力的合成注意事項(xiàng)1.測力計(jì)在使用前應(yīng)將其水平放置，檢查、校正零點(diǎn)。明確量程和最小分度。2.施加拉力時(shí)要沿測力計(jì)軸線方向，并且使拉力平行于木板。3.拉力應(yīng)適當(dāng)?shù)拇笮?，但不要超過量程。4.兩個(gè)分力F1、F2間的夾角θ不要太大或太小。5.畫力的圖示時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖畫得大一些，要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形。力的合成平行四邊形定則的拓展應(yīng)用如何求多個(gè)共點(diǎn)力的合力呢？F1F2F3F4F12F123F1234先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。力的合成思考：合力大小一定比分力大嗎？平行四邊形定則的拓展應(yīng)用F1FF2當(dāng)兩分力的夾角較小時(shí)，合力大小比分力大。F1=F2FF2120°當(dāng)兩分力的夾角等于120°且兩分力大小相等時(shí)，合力與任意一個(gè)分力大小相等。F1FF2當(dāng)兩分力的夾角較大時(shí)，合力大小比任意一個(gè)分力小。力的合成平行四邊形定則的拓展應(yīng)用兩個(gè)分力F1、F2的大小不變，當(dāng)它們的夾角在0°和180°之間變化時(shí)，其合力的大小如何變化？qFF當(dāng)夾角為0°時(shí)，即兩力同向時(shí)，此時(shí)合力最大，為F1+F2。F當(dāng)夾角為180°時(shí),即兩力反向時(shí)，合力最小，為│F1-F2│。兩分力大小不變時(shí)，其合力隨夾角的增大而減小。且合力的變化范圍為│F1-F2│≤F合≤F1+F2力的合成平行四邊形定則的拓展應(yīng)用矢量平移?是指將一個(gè)矢量在空間中進(jìn)行平移操作，而保持其大小和方向不變。矢量平移前后，矢量是相等的。數(shù)學(xué)上，矢量的大小用數(shù)來表示；物理上，矢量的大小用數(shù)和單位來表示。qq平行四邊形的鄰邊平移后，兩個(gè)共點(diǎn)力首尾相接qF一個(gè)力的始端指向另一個(gè)力的末端，這個(gè)有向線段就是合力。兩個(gè)互成角度的力三角形定則力的合成課堂練習(xí)2.（多選）在力的合成中，合力與分力的關(guān)系是（）

A．合力一定大于分力B．合力至少大于一個(gè)分力

C．合力可以比兩分力都小D．合力可以比兩分力都大D1．F1=5N，F(xiàn)2=4N，兩個(gè)力的合力不可能的是（）

A．4.5N

B．5N

C．8N

D．9.1NCD力的合成課堂練習(xí)4.物體受到兩個(gè)方向相反的共點(diǎn)力F1和F2的作用，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=5N，在F2由5N逐漸減小到零的過程中，物體受到的合力大小變化是（）A．逐漸減小B