人教版（2003）高中物理必修一第三章相互作用——3.4《力的合成》课件

第三章第四节：力的合成 情境2：一桶水，小孩需要二个人才能提起，而大人只需要一个就能很轻松地提起它，就力的作用效果而言，小孩与大人的作用效果是否一样？情境1：小时候我们听说过“曹冲称象”的故事，他是怎样称出大象的重量的？今天我们学习力的合成，将接触一种很重要的物理思想方法——等效代替。 FF2F1F这一个力可以等效代替F1和F2的共同作用的效果我们把F叫做F1和F2的合力，F1和F2叫做分力一、基本概念1、合力与分力当一个物体受到几个力共同作用时，我们可以用一个力来等效代替这几个力，这一个力叫做那几个力的合力，被替代的几个力叫做分力．2．力的合成求几个力的合力的过程或方法叫力的合成．F 3、共点力：几个力如果都作用在物体上的同一点，或者它们的作用线的延长线相交于同一点，这几个力就叫做共点力．图1F3F2F1非共点力共点力共点力共点力图2图3图4FTGNT1T2GGF1F2 F=7NF=1N二、两个力的合成方法合力为二力之和：F=F1+F2合力的方向与两个分力的方向相同合力为二力之差：F=|F1-F2|合力的方向与较大的力的方向一致。F1=4NF2=3NF1=4NF2=3N1、二力共线同向2、二力共线反向 如图：当两个共点力不在一条直线上，有一定的夹角时还能用这种方法求合力吗?如何求任意的互成角度的两个力的合力呢?F1=1NF2=2N F1F2演示实验：⑴用两只弹簧测力计成一定角度提起一个重物，分别读出两只弹簧测力计的读数⑵然后用一只弹簧测力计提起这个物体，看这时弹簧测力计的读数.然后分析合力与分力之间遵循什么规律。FF 3、经过前人很多次的、精细的实验，最后确认，互成角度的两个力的合成，不是简单的将两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间共点的对角线就表示合力的大小和方向。这就叫平行四边形定则．FF2F1o注意:作图要准确，两个分力F1、F2和合力F要画成实线并标有箭头，平行四边形的另外两条平行线必须画成虚线． 练习：指出下列各图中用平行四边形定则求合力F的错误之处．解(1)图像不是平行四边形．(2)合力与分力用带箭头的实线画，其它部分应画成虚线．(3)F1、F2都缺少箭头．(4)把错误的对角线当成了合力．F2F1FF2图1F1F2F图2F1F图3F1F2F图4 120°Ｆ１Ｆ１Ｆ１ＦＦ2Ｆ2Ｆ2ＦＦＦＦ合Ｆ思考与讨论：（1）合力一定大于分力吗？结论1：合力有可能大于或小于或等于任何一个分力图1图2图3图4F合=F 思考与讨论：（2）两个共点力F1，F2，当这两个力大小不变而夹角θ变大时，其合力F怎样变化？结论2：互成角度的二个共点力如果保持大小不变，它们的合力将随夹角的增大而（）演示分析：结论3:二力合成,合力范围:减小。 例题1：有两个力，一个是10N，一个是2N，这两个力的合力的最大值是多少？最小值是多少？它们的合力能等于5N、10N、15N吗？合力的最大值：10+2=12N最小值：10-2=8N合力在8N至12N之间，不可能是5N或15N 结论5：多个力的合成──两两逐步合成．F2F12F3F1F思考与讨论：（3）如图有F1，F2，F3三个力，如何求它们的合力？F4F合 作图法解：例题：力F1=45N，方向水平向右，力F2=60N，方向竖直向上。求这两个力的合力的大小。15NF1=45NF2=60NF=75N 公式法解：由勾股定理可知合力的大小FF1=45NF2=60Nα 作业：课本P64页第2、3题 1、两个共点力F1、F2、的合力为F，下列说法中正确的是()A、合力F一定大于任一个分力B、合力的大小既可能等于F1，也可能等于F2C、合力F有可能小于任一个分力D、合力F的大小随F1、F2、间的夹角增大而减小BCD课堂练习2、两个共点力的大小分别为F1=15N、F2、=9N，他们的合力不可能等于（）A、9NB、25NC、6ND、21NB 如图所示，两个共点力F1、F2、的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F.在θ从0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况是（）A、从最小逐渐增大到最大B、从最大逐渐减小到最零C、从最大逐渐减小到最小D、先增大后减小C已知两个力，F1=30N，F2=40N，那么，当它们的夹角为0°时，合力大小为（）N。当它们的夹角为180°时，合力的大小为（）N。当它们的夹角为90°时，合力的大小为（）N。答案：70N10N50N