人教版（2003）高中物理必修一——相互作用第4节《力的合成》课件

高中物理必修1第三章相互作用第四节力的合成 1.能从力作用的等效性理解合力和分力的概念，初步体会等效替代的物理思想。2.能通过实验探究求合力的方法——力的平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍法则。3.知道合力的大小和分力夹角的关系，知道什么是共点力，会用作图法求共点力的合力。学习重点：1.合力与分力的关系的理解。2.平行四边形定则的理解。3.运用平行四边形定则求合力学习难点：1.利用几何知识求解合力大小。2.实验探究“力的合成”的设计与实施。学习目标： F1F2F一个力的效果与两个或更多力的效果相同等效！引入：那么，这一个力叫什么？两个或更多力又叫什么？已知两个或更多力如何求这个等效的力？本节课就来研究这些问题？请同学们阅读课文61页找出前两个问题F3 F1F2F一个力的效果与两个或更多力的效果相同等效！新课讲授：一、合力、分力当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。 二、力的合成1.定义：求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。思考与讨论：看演示回答问题在图中，“勾码组”的重量是多少?F1和F2合力的大小是多少?F1和F2分别为多少?合力比分力怎样?1N;1N;1.5N和1.5N;都小可以等于吗？可以大于吗？为什么会这样?怎样求合力?下面我们来研究这些问题F1F2勾码组 1.器材：自制力的合成演示仪、细绳套、钩码2.步骤：（1）用两个力F1、F2将“勾码组1”吊起，使其自然平衡，记下F1、F2的大小和方向。（如图）实验：探究求合力的方法F1F2勾码组1 （2）用一个力F将“勾码组1”吊起，使其自然平衡，F一定竖直向上大小等于勾码所受的重力。（如图）（3）选定标度，在同一作用点分别作出F1、F2、F的图示。（如图）F1FF2F与F1和F2什么关系？F是F1和F2的合力。勾码组1F 用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。这个法则叫做平行四边形定则。作法大小：线段长度和标度决定。方向：角度决定计算FθF1F2O结论 例1.看演示，力F1＝2N，方向与竖直方向夹角37°。力F2＝1.5N，方向与竖直方向夹角53°。求这两个力的合力F的大小和方向。去掉挡板验证结果。解：方法一：（作图法）取6mm长的线段表示0.5N的力，作出力的平行四边形，如图所示。合力大小F＝0.5N×(30/6)=2.5N合力方向：与F1的夹角为37°，及竖直向上。方法二：（计算法）作出力的示意图，进行计算求解。F2=F12+F22代入数据解得：F=2.5N典例探究：FF2F10.5N 2.二力的合成(1)同一直线上两个力的合成同向相加，大小F=F1+F2，方向与两力方向相同FF2F1F1=4NOF2=3NF=7NF1F2F1=4NOF2=3NF=1N 当不在同一直线上的两个力合成时，合力和分力的大小关系是怎样的？合力是否一定比分力大？利用动画探究互成角度的两分力与合力的关系(2)互成角度的两个力的合成 合力与两个分力的关系1.θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：F合＝F1＋F2合力方向与两个力的方向相同2.θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：F合＝｜F1－F2｜合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。3.夹角θ越大，合力就越小：F合随F1和F2的夹角增大而减小4.合力的取值范围：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F25.F合可能大于、等于、小于F1、F2 若两个以上的力作用在一个物体上时，如何求合力？ 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(3)多个力的合成（请同学们思考） 四、共点力（请同学们阅读课文）如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。F2F1F1F2力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力。F1F2F3 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。 CD1.关于合力的分力，下列叙述中正确的是()A.合力的大小一定大于每一分力的大小B.合力可以同时垂直于每一分力C.合力的方向可以与一个分力的方向相反D.两分力的夹角在0°到180°之间时，夹角越大，则合力越小。课堂检测： 2.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BD A.19NB.18NC.10ND.2NBCD3.F1与F2为作用在同一物体上的两个力，F1=10N，F2=8N，它们的合力大小可能是() 4.有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们间的夹角为90°时合力F，则当它们间的夹角为120°时，合力的大小为()B