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1、3.4 力的合成,高一物理,教学目标 ： 1.理解合力、分力、力的合成、共点力的概念. 2.掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力. 3.理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代.了解物理学常用的方法等效替代法. 4.通过实验探究方案的设计与实施，初步认识科学探究的意义和基本过程，并进行初步的探究.,生活中常见到这样的事例：,一个力的作用效果与两个或更多力的共同作用效果相同。,1、合力分力定义：,如果一个力F产生的效果跟原来几个力(F1、F2)共同产生的效果相同，这个力F就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。,说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力
2、，这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。,假如这两力不作用在同一直线上了，又会怎样呢？,3、力的合成：,求几个已知力的合力 叫做力的合成,猜测 ：假如箱子的重量是200N，则F1、F2的合力的大小也是200N,那么F1、F2两个数值相加正好等于200N吗？,实验验证：F=F1+F2？,那我们就做实验来探究吧,探究实验前要明确：,1、实验的目的是什么？,2、实验依据的原理是什么？,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。,力的作用效果有几种？你准备采用哪一种？又如何保证它们等效？,实验步骤: （1）在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白
3、纸，用图钉把白纸固定好. （2）用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点（A点的位置应该靠近顶端中点），在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套. （3）用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置. （4）用铅笔记下的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧秤的示数（在同一条件下）. （5）用铅笔和三角板在白纸上从点沿着两绳的方向画直线，按照一定的标度作出两个力1和2的图示. （6）只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置点，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示. （7）探究这三个力的大小及方向的关系.,注意事项: 使用时
4、弹簧秤先校零，与板面平行. 在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差. 画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外.要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力. 在同一次实验中，橡皮条拉长的结点O位置一定要相同.,做好的小组请取下白纸，把实验器材整理好，然后仔细分析三个力的图示，研究这三个力之间有什么关系？再一次看看合力大小等于两个分力大小之和吗？,F1,F2,F,O,实验结论：,求两个力的合力时，可分别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，这叫做力的平行四边形定则
5、。,适用于所有的矢量的合成与分解,（1）同一直线上两个力的合成,b、共线反方向的两个力F1、F2的合成,F合=F1+F2，方向与两力方向相同,F合=|F1-F2|，合力方向与两个力中较大的 那个分力的方向相同,a、共线同方向的两个力F1、F2的合成,例题1:力F1=45 N，方向水平向右，力F2=60 N，方向竖直向上.求这两个力合力的大小和方向.,F,O,F1,F2,作图法：,15N,选择标度，1厘米长线段代表15牛顿力，作力的平行四边形. 用刻度尺量出对角线的长度为5厘米. 通过比例关系得合力的大小是F为75 N. 用量角器量出合力与F1的夹角是53,解：,例题1:力F1=45 N，方向水
6、平向右，力F2=60 N，方向竖直向上.求这两个力合力的大小和方向.,计算法,解：,53,4）用作图法求F1=40 N，F2=30N夹角分别为30、60、90、120、150的两个力的合力再求它们的夹角是0和180时的合力比较求得的结果，能不能得出下面的结论：,（1）夹角在0到180之间时，夹角越大， 合力越小,（2）合力不一定大于分力；,例3：已知力F1=4N，F2=5N，F3=8N，则三个力的合力最大值为多少，最小值又为多少？,例2：已知F1=5N，F2=10N，则两个力的合力最大值为多少，最小值又为多少？,5）合力在什么时候最大？什么时候最小？,6)、合力与分力间关系：,0时，FF1F2
7、合力与分力同向,180时，FF1F2合力与分力F1、F2 中较大的同向。,合力的取值范围， F1F2 F F1F2,F1、F2大小一定，夹角越大，合力就越小。,合力可能大于、等于或小于某分力。,合力分力不能并存,(3)、多力合成的方法：,F12,F123,F1234,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,几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。,4、共点力,5、非共点力,力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。,力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。,课
8、堂练习,1、两个大小和方向都确定的共点力，其合力的（ ）A、大小和方向都确定 B、大小确定，方向不确定C、大小不确定，方向确定 D、大小和方向都不确定,A,2、两个共点力的大小分别为3N、5N，其合力大小可能是（ ） A、1N B、3N C、5N D、9N,3、两个共点力的大小分别为F1=15N，F2=9N，它们的合力不可能等于（ ） A、9N B、25N C、6N D、21N,4、两个共点力F1、F2的大小 一定，夹角是变化的，合力为F。在角从0逐渐增大到180的过程中，合力F的大小变化情况为（ ） A、从最小逐渐增加到最大 B、从最大逐渐减小到零 C、从最大逐渐减小到最小 D、先增大后减小
9、,c, 三个共点力，大小分别为11 N、6 N、14 N，在同一平面内，各力间的夹角可变，求此三力的合力大小的范围.,答案: 0F31 N, 若这三个同一平面内的共点力，大小变为11 N、6 N、4 N，各力间的夹角可变，求此三力的合力大小的范围.,答案: 1NF21 N,三个共点力，大小分别为11 N、6 N、24 N，则这三力的合力大小的范围又是多少？,7NF41 N,对于同一物体产生相同的效果,已知分力,合力,力的合成,平行四边形定则,以两个共点力为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,求 解,遵循,小 结：,2、一个定则,3、两种方法,1、一种物理思想,作图法：直观明了、误差较大,计算法：较准确,等效替代,适用于所有的矢量的合成和分解,
