《高中物理 3.4 力的合成课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 3.4 力的合成课件 新人教版必修1（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章第三章 相互作用相互作用4 力的合成力的合成高中物理高中物理必修一必修一人教版人教版目标定位目标定位力的合成力的合成知道合力、分力，以及力的合成的概念知道合力、分力，以及力的合成的概念. 理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行四边形定则求合力，知道分力与则，会用平行四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系合力间的大小关系. 知道共点力的概念，会用作图法、计算法求合力知道共点力的概念，会用作图法、计算法求合力.123目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习预习导学预习导学1. 共同作用效果共同作用效果 合力合
2、力 分力分力一、合力与分力一、合力与分力 想一想想一想：一个大人能够提起一桶水，两个小孩：一个大人能够提起一桶水，两个小孩用力也可以提起这桶水那么大人用的力和两个小用力也可以提起这桶水那么大人用的力和两个小孩用的力有什么关系？哪个是合力？哪些是分力？孩用的力有什么关系？哪个是合力？哪些是分力？答案：答案：效果相同，可以等效替代；大人的力是两个效果相同，可以等效替代；大人的力是两个小孩作用力的合力，两个小孩的作用力是分力小孩作用力的合力，两个小孩的作用力是分力 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习力的合成力的合成预习导学预习导学 二、二、力的合成力的合成 1. 几个力
3、的合力几个力的合力 2.邻边邻边 对角线对角线 3.任意两个力任意两个力 第三个力第三个力 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习想一想：想一想：两个力的合两个力的合力一定大于其中任意力一定大于其中任意一个分力的大小吗一个分力的大小吗?答案：答案：不一定；合力可以大于不一定；合力可以大于分力，也可以小于分力，比如：分力，也可以小于分力，比如：两个反向的大小相等的力，其两个反向的大小相等的力，其合力为零，小于每一个分力合力为零，小于每一个分力 力的合成力的合成三、共点力三、共点力 想一想：想一想：共点力一定是作用在同一物体上吗？共点力一定是作用在同一物体上吗？一定作用在
4、同一点吗？一定作用在同一点吗？ 答案：答案：只有作用在同一物体上的力才可能是共点力，只有作用在同一物体上的力才可能是共点力，所以共点力一定作用在同一物体上；但是不一定作所以共点力一定作用在同一物体上；但是不一定作用在同一点，也可能是力的延长线交于一点用在同一点，也可能是力的延长线交于一点. 课堂讲义课堂讲义一、力的合成一、力的合成1对合力和分力的理解对合力和分力的理解 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习(1)等效性：合力与分力产生的等效性：合力与分力产生的效果相同效果相同,可以等效替代可以等效替代. (2)同体性：各个分力是作用在同体性：各个分力是作用在同一同一物
5、体上的作用在物体上的作用在 不同物体上的力不能求合力不同物体上的力不能求合力 2力的合成遵循力的合成遵循平行四边形平行四边形定则定则. 力的合成遵守平行四边形定则如图力的合成遵守平行四边形定则如图:力的合成力的合成作法：以表示这作法：以表示这两个力两个力的线段为邻边的线段为邻边作平行四作平行四边形边形,这两个邻边之间这两个邻边之间的的对角线对角线就代表就代表合力的合力的大小和方向。大小和方向。F大小：大小：长度长度方向：方向：角度角度F1F2OF即表示即表示F1与与F2的合力的合力课堂讲义课堂讲义一、力的合成一、力的合成3合力和分力的大小关系合力和分力的大小关系 目标定位目标定位预习导学预习导
6、学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习(1)两分力大小不变时，合力两分力大小不变时，合力F随随的增大的变化情况。的增大的变化情况。力的合成力的合成课堂讲义课堂讲义一、力的合成一、力的合成(2)当当0时，时，F有最大值，有最大值，FmaxF1F2；目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习力的合成力的合成当当180时，时，F有最小值，有最小值，Fmin|F1F2|；合力大小的范围为：合力大小的范围为：|F1F2|FF1F2. (3)合力合力F既可以既可以大于大于,也可以也可以等于等于或或小于任小于任意意一一个个分力分力.课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课
7、堂讲义对点练习对点练习力的合成力的合成例例1 两个力两个力F1和和F2间的夹间的夹角为角为，两个力的合力为，两个力的合力为F.以下说法正确的是以下说法正确的是()A若若F1和和F2大小不变，大小不变， 角越小，合力角越小，合力F就越小就越小B合力合力F可能比任何一个可能比任何一个 分力都小分力都小C合力合力F总比任何一个分总比任何一个分 力都大力都大D如果夹角如果夹角不变，不变，F1 大小不变，只要大小不变，只要F2增增 大，合力大，合力F就必然增大就必然增大 合力合力越大越大|F1F2|F合合F1F2 合力可能合力可能大于分力，大于分力，可能可能小于分力小于分力F2F1B 课堂讲义课堂讲义二
8、、二、合力的计算方法合力的计算方法 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习求共点力的合力一般有两种方法：求共点力的合力一般有两种方法： 1作图法作图法 作图法就是根据平行四边形定则作出标准的平作图法就是根据平行四边形定则作出标准的平行四边形，然后根据图形用测量工具确定出合行四边形，然后根据图形用测量工具确定出合力的大小、方向，具体操作流程如下：力的大小、方向，具体操作流程如下：力的合成力的合成选标度选标度用刻度尺量对角线长度用刻度尺量对角线长度作平行四边形作平行四边形用量角器量用量角器量F1、与、与F2的夹角的夹角作作F1、F2的图示的图示计算合力大小计算合力大小得出
9、合力方向得出合力方向注意：注意：在同一个图上的各在同一个图上的各个力，必须采用个力，必须采用同一同一标度，标度，并且所选力的标度的比例并且所选力的标度的比例要适当要适当 课堂讲义课堂讲义二、二、合力的计算方法合力的计算方法 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习求共点力的合力一般有两种方法：求共点力的合力一般有两种方法： 2计算法计算法 可以根据平行四边形定则作出力的示意图，然后由可以根据平行四边形定则作出力的示意图，然后由几何关系求解对角线，其长度即为合力大小几何关系求解对角线，其长度即为合力大小 力的合成力的合成F1F2F合(1)相互相互垂直垂直的两个力的合成的两
10、个力的合成(即即90) F合合与与F1的夹角的正切值的夹角的正切值tan ，如图所示，如图所示 课堂讲义课堂讲义二、二、合力的计算方法合力的计算方法 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习力的合成力的合成(2)两个两个等大等大的力的合成：平行四边形为菱形，利用其的力的合成：平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直平分的特点可解得对角线互相垂直平分的特点可解得F合合2Fcos ，如，如图所示。图所示。 F合60两个等边两个等边三角形三角形若若120，则，则合力合力大小大小等于分力等于分力大小大小 课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点
11、练习 例例2 物体只受两个力物体只受两个力F1和和F2的作用，的作用，F130 N，方向水平向左，方向水平向左，F240 N，方向竖直向下求这两，方向竖直向下求这两个力的合力个力的合力F. 力的合成力的合成30 N40 N10 N解法一图解法解法一图解法 取标度，作力的图示取标度，作力的图示以两力为邻边作出平行四边形以两力为邻边作出平行四边形对角线即为合力对角线即为合力量出长度和角度量出长度和角度五个单位五个单位长度，即长度，即50N量角器量量角器量出夹角出夹角53FO与与F1的夹角为的夹角为53，方向，方向斜向左下斜向左下 课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点
12、练习对点练习 例例2 物体只受两个力物体只受两个力F1和和F2的作用，的作用，F130 N，方向水平向左，方向水平向左，F240 N，方向竖直向下求这两，方向竖直向下求这两个力的合力个力的合力F. 力的合成力的合成30 N40 N解法二计算法解法二计算法 直角三角形直角三角形FO与与F1的夹角为的夹角为53，方向斜向左下，方向斜向左下 课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习针对训练针对训练水平横梁一端水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装插在墙壁内，另一端装有一小滑轮有一小滑轮B。一轻绳的。一轻绳的一端一端C固定于墙壁上，另固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬
13、挂一质一端跨过滑轮后悬挂一质量为量为m10 kg的重物，的重物，CBA30,如图所示，如图所示，则滑轮受到绳子作用力大则滑轮受到绳子作用力大小为小为(g取取10 N/kg)()A50 N B NC100 N D N 力的合成力的合成mGT=mg两段绳两段绳子拉力子拉力的合力的合力T=mgT=mg同一根同一根绳张力绳张力处处相处处相等等 120等边等边三三角形角形 F合合F合合T100NC 课堂讲义课堂讲义三、共点力及其平衡三、共点力及其平衡 1共点力：几个力同时作用在共点力：几个力同时作用在同一点同一点上或者它们的上或者它们的延长线交于一点延长线交于一点 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲
14、义课堂讲义对点练习对点练习有时物体受多个力作用，但是这些力不一定是共点有时物体受多个力作用，但是这些力不一定是共点力，比如：人挑扁担时，扁担受到的三个力不是共力，比如：人挑扁担时，扁担受到的三个力不是共点力点力 2平衡状态：物体在力平衡状态：物体在力的作用下保持的作用下保持静止静止或或匀速匀速直线直线运动的状态，我们说运动的状态，我们说这个物体处于这个物体处于“平衡状态平衡状态” 力的合成力的合成F1F23平衡条件：合外力等平衡条件：合外力等于于0，即，即F合合0. 担子受到的力是非共点力担子受到的力是非共点力F3课堂讲义课堂讲义三、共点力及其平衡三、共点力及其平衡 4推论推论 目标定位目标定
15、位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习(1)若物体在若物体在两个力两个力作用下处于平衡状态，则这两个作用下处于平衡状态，则这两个力一定力一定等大、反向等大、反向，是一对平衡力，是一对平衡力 (2)若物体在若物体在三个三个共点力作用下处于平衡状态，则共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力任意两个力的合力与与第三第三个力个力等大、反向等大、反向力的合成力的合成(3)若物体在若物体在n个个共点力作用下处于平衡状态，则共点力作用下处于平衡状态，则其中其中任意任意(n1)个力的合力个力的合力必定与必定与第第n个力个力等大、等大、反向反向 课堂讲义课堂讲义三、共点力及其平衡三、共点力及其
16、平衡 4推论推论 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习力的合成力的合成(4)三个分力的合力大小范围的确定三个分力的合力大小范围的确定 最大值：当三个力最大值：当三个力同向同向时，合力时，合力F最大，最大， FmaxF1F2F3.最小值：最小值：a.若其中两个较小分力之和若其中两个较小分力之和(F1F2)大于等大于等 于于第三个分力第三个分力F3时，合力的最小值为零时，合力的最小值为零,即即Fmin0；b.若其中两个若其中两个较小较小分力之和分力之和(F1F2)F3时，时， 合力的最小值合力的最小值FminF3(F1F2)合力的取值范围合力的取值范围FminFFmax
17、.课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习例例3 已知一个物体受到已知一个物体受到100个力的作用处于静止个力的作用处于静止状态，现把其中一个大状态，现把其中一个大小为小为8 N的力转过的力转过90，其余的力不变，求此时其余的力不变，求此时物体的合力。物体的合力。 力的合成力的合成合力为零合力为零解析解析 与其余与其余99个力的合力个力的合力大小相等，方向相反大小相等，方向相反 8 NF998 N8 NF合合课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习例例4 如图所示，两根等如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂长的轻绳
18、将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为直方向的夹角为45，日，日光灯保持水平，所受重光灯保持水平，所受重力为力为G，左右两绳的拉力，左右两绳的拉力大小分别为大小分别为()A两绳对日光灯的合力两绳对日光灯的合力大小为大小为GB两绳的拉力和重力不两绳的拉力和重力不是共点力是共点力力的合成力的合成G与与G等大反向等大反向T1T2与重力的延长线交于一点与重力的延长线交于一点 课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习例例4 如图所示，两根等如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖在天花板上，两绳与竖直
19、方向的夹角为直方向的夹角为45，日，日光灯保持水平，所受重光灯保持水平，所受重力为力为G，左右两绳的拉力，左右两绳的拉力大小分别为大小分别为()C两绳的拉力大小分别两绳的拉力大小分别为为 和和 D两绳的拉力大小分别两绳的拉力大小分别为为 和和 力的合成力的合成GT1T2与重力的延长线交于一点与重力的延长线交于一点 F合合G2Fsin 45G AC 对点练习对点练习合力与分力的关系力的合成合力与分力的关系力的合成合力与分力的关系力的合成合力与分力的关系力的合成 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习1关于两个大小不变的力关于两个大小不变的力F1、F2及它们的合力及它们的
20、合力F，下，下列说法中正确的是列说法中正确的是()A合力合力F一定与一定与F1、F2共同作用产生的效果相同共同作用产生的效果相同B两力两力F1、F2一定是同一定是同一个物体受到的力一个物体受到的力C两力两力F1、F2与与F是物体是物体同时受到的三个力同时受到的三个力DF大小随大小随F1、F2间夹角间夹角的增大而增大的增大而增大力的合成力的合成合力是对原来几个合力是对原来几个分力的分力的等效替代等效替代 只有只有同一个物体受同一个物体受到的力才能合成到的力才能合成 合力与分力合力与分力不能不能同时存在同时存在减小减小AB 对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对
21、点练习2两个共点力的大小分两个共点力的大小分别为别为F16 N，F210 N，则它们的合力可能为，则它们的合力可能为()A3 N B5 N C10 N D20 N 力的合成力的合成合力与分力的关系力的合成合力与分力的关系力的合成合力与分力的关系力的合成合力与分力的关系力的合成 |F1F2|F合合F1F2 4NF合合16NBC 对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习力的合成力的合成3. 两两个个大大小小相相等等的的共共点点力力F1、F2，当当它它们们之之间间的的夹夹角角为为90时时合合力力的的大大小小为为20 N，则则当当它它们们之之间间夹夹角角为为12
22、0时，合力的大小（时，合力的大小（ ） 合力的计算方法合力的计算方法合力的计算方法合力的计算方法 F1F2F1F2F合45F1F2F合合60B 对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习4小小娟娟、小小明明两两人人共共提提一一桶桶水水匀匀速速前前行行，如如图图所所示示，已已知知两两人人手手臂臂上上的的拉拉力力大大小小相相等等且且为为F，两两人人手手臂臂间间的的夹夹角角为为，水水和和水水桶桶的的总总重重力力为为G，则则下下列说法中正确的是列说法中正确的是() 共点力及其平衡共点力及其平衡 力的合成力的合成A当当为为120时时,FGB不管不管为何值为何值,FC当当0时时,FD越大，越大，F越小越小F1F2G60分力越大分力越大 AC
