人教版（2003）高中物理必修一第三章相互作用—— 3.4力的合成(公开课)

§3.4力的合成 生活事例一个力的作用效果＝两个力的作用效果等效替代 F1F2F生活事例 生活事例 小结1.一个力的作用效果和几个力的作用效果相同，则这个力称为那几个力的合力，那几个力称为这个力的分力。2.求几个力的合力的过程叫做力的合成。3.力的合成是一种等效替代方法，即用一个假设的力去替代几个共同作用的力，替代后产生的效果与原来相同。4.在力的合成中分力是客观存在的，合力是假想力用于替代分力。合力与分力永远不会同时存在。 思考与讨论F1F2F1与F2的合力是多大？ 阅读教材62页“探究求合力的方法”思考以下问题：1.在这个实验中合力与分力等效的标志是什么？2.实验需要记录哪些数据？3.如何记录力的大小？如何记录力的方向？将橡皮筋的结点拉到同一位置橡皮筋伸长后结点的位置、分力的大小和方向、合力的大小和方向用弹簧测力计记录力的大小沿细线描两个相距较远的点，再用直尺连接两点并延长记录力的方向 4.实验前，弹簧测力计要进行哪些操作？5.画分力、合力的图示时要注意什么问题？6.实验时如何选择两个分力的夹角能使实验现象明显？校零、对拉将两个分力夹角控制在60°～120°之间画合力与分力的图示时要用同一比例标度 F1=10.0NF2=6.8NF合=12.8NO2N 实验结论两个力合成时，以表示这两个力的线段为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。称为平行四边形定则F1F2F合一切矢量求和都遵循平行四边形定则 解决问题 1、作图法(即力的图示法)求合力15NF1F2F530大小:F=15X5N=75N方向:与F1成530斜向右上方平行四边形定则的应用【例题】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。用图示法求这两个力的合力F的大小和方向。 2、计算法求合力根据平行四边形定则作出下图:F1F2F合由直角三角形可得θ方向：与F1成tanθ=4/3斜向右上方平行四边形定则的应用【例题】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。 思考与讨论11.两个力F1、F2的合力F的大小和方向随着F1、F2的夹角变化而如何变化？（演示）2.什么情况下合力最大？最大值为多大？什么情况下合力最小？最小为多大？3.合力F是否总大于原来两个力F1、F2吗？ 1、在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。（1）当两个分力方向相同（夹角为0°）时合力最大，F＝F1+F2合力与分力同向；（2）当两个分力方向相反（夹角为180°）时合力最小，F＝︱F1-F2︱合力与分力F1、F2中较大的同向。（3）合力大小范围︱F1-F2︱≤F≤F1+F2（4）合力可能大于、等于、小于任一分力．总结：合力与分力的大小关系注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。 思考与讨论2一般情况下物体都受到多个力作用，那么如何求这多个力的合力？ F1F2F3F4F12F123F1234先求出两个力的合力，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逐次合成法多个力的合成 共点力1.什么样的力是共点力？2.你认为在掌握共点力的概念时应注意些什么问题？3.吊车吊起物体时钩子受的力为共点力吗？人担水时受到的力为共点力吗？4.力的合成的平行四边形定则有没有适用条件？适用于什么情况？ 1、共点力：几个力同时作用在物体的同一点，或几个力的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力 1、关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中正确的是（）A、分力与合力同时作用在物体上B、分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同C、F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大D、F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小E、F的大小一定大于F1、F2中的最大者F、F的大小不能小于F1、F2中的最小者B练习：D 2、已知F1=2N，F2=10N，(1)合力的最大值是多少?最小值是多少?合力的大小范围是多少?(2)它们的合力有可能等于5N、8N、10N、15N吗? 3、两个共点力的合力最大值为35N,最小值为5N,则这两个力的大小分别为N和N;若这两力的夹角为900,则合力的大小为N．152025 4、三个力F1=4N、F2=5N、F3=6N的合力F的大小的范围?0—15N5、三个力F1=3N、F2=4N、F3=8N的合力F的大小的范围?1—15N 6、在一个平面内有六个共点力，它们的大小分别是F、2F、3F、4F、5F、6F,相互夹角均为600，如图所示，则它们的合力的大小为多少?方向如何?O1F2F3F4F5F6F60O 1、合力与分力的关系是“等效替代”。2、平行四边形定则：以表示这两个力的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。3、合力与分力的大小关系：（1）合力大小范围︱F1-F2︱≤F≤F1+F2合力可能大于、等于、小于任一分力（2）在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。（3）合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。课堂小结 F1=10.0NF2=6.8NF合=12.8NO2N