力的合成(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,曹冲称象,图,1,曹冲称象的故事,冲曰：“置象于船上，刻其水痕所至。称物以载之,（使水面到达刻痕处）,，则校可知矣。”,“等效替代”思想,3.4,力的合成,人教版高中物理新课标教材（必修,1,）,第三章第四节,讲课人：陈俊强,等效替代,图,2,两个小孩提水和一个大人提水,合力与分力,F,1,F,2,F,（分力）,（合力）,F,F,1,F,2,力的合成,F,合,力的合成,1,、同一直线上二力的合成：,（,1,）,F,1,和,F,2,方向相同：,（,2,）,F,1,和,F,2,方向相反：,F,1,F,2,F,1,F,2,力的合成法则,F,合,=F,1,+F,2,方向与二力方向相同,F,合,=F,1,-F,2,方向与较大的那个力,F,1,方向相同,F,1,F,2,F,合,？,F,合,=F,1,+F,2,2,、,F,1,和,F,2,方向互成角度：,力的合成法则,图,3,探究互成角度的二力的代数和是否等于合力大小,等效替代,演示小实验：,力的合成法则,F,1,F,2,F,F,1,F,2,F,合,力的合成法则,实验结论：,F,合,F,1,+F,2,F,1,F,2,F,合,力的合成法则,水桶模型：,F,1,F,2,F,合,力的合成法则,吊灯模型：,观察这两个几何图形，合力与分力有什么关系？,力的合成法则,F,1,F,2,F,合,F,1,F,2,F,合,想一想,你能设计一个实验,探究合力,F,与,互成角度的,两个力,F,1,、,F,2,的关系,吗？,怎样设计才能使“合力”和“分力”产生的效果相同，且既比较准、又比较容易呢？,实验：探究求合力的方法,（,1,）器材：,木板，白纸，图钉，弹簧测力,计（两个），橡皮筋，绳套 ，铅笔，,橡皮擦，三角板,（,2,）问题：,如何实现分力与合力的作用效果相同？,如何标注分力与合力的大小和方向？,实验中还需要画什么吗？又需要对哪些数据进行研究？,力的合成法则,图,4,探究力的合成方法的实验器材,？,F,1,F,2,F,F,O,（,3,）结果：,如右图：,F,是合力，,F,是以,F,1,和,F,2,为邻边构成的平行四边形中,F,1,和,F,2,所夹的对角线。,力的合成法则,（,4,）讨论：,是什么原因导致,F,偏离对角线,F,？。,力的合成法则,F,1,F,2,F,F,O,（,3,）结果：,如右图：,F,是合力，,F,是以,F,1,和,F,2,为邻边构成的平行四边形中,F,1,和,F,2,所夹的对角线。,力的合成法则,（,4,）讨论：,是什么原因导致,F,偏离对角线,F,？。,实验误差导致了两者的偏离,互成角度的二力的合成时，遵守,平行四边形法则：,两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边的对角线就代表合力的大小和方向。,力的合成法则,（,5,）结论：,F,F,1,2,q,F,使用范围：,只适用于共点力。,共点力,：,如果一个物体同时受两个或更多个力的作用，这些力共同作用在物体上的,同一点,，,或者虽不作用在同一点上，但它们的,延长线相交于同一点,，这几个力叫做,共点力,F,F,G,力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力,o,求合力的方法,1,、作图法：,根据平行四边形定则按同一标度作出两个分力,F,1,、,F,2,力的图示；,画出平行四边形；,量出对角线的长度，根据选定的标度求出合力的大小；,用,量角器量出,合力与某个分力的夹角，表示合力的方向,。,练习,F,1,=30N,F,2,=40N,F=50N,F=60N,10N,F,1,=60N,F,2,=60N,120,0,20N,注意,:,用图解法时，应先确定力的标度。在同一幅图上的各个力都必须采用同一个标度，虚线、实线要分清。图解法简单、直观，但不够精确。,2,、计算法：,根据平行四边形定则作出,力的示意图,，利用合力与分力组成的平行四边形内的,三角形关系，,求合力大小和方向。,求合力的方法,例,1,.,两个共点力间的夹角是,90,，,力的大小分别为,30 N,和,40 N,，,试用作图法和计算法求合力的大小和方向,。,F,1,F,2,F,O,10N,53,（,2,）,计算法,解,：,（,1,）,作图法,1,如图所示，量得合力的大小为,50 N,合力,F,与,F,的夹角为,53,。,求合力的方法,思考：,F,1,、,F,2,大小一定,夹角增大,合力如何变化,?,合力什么时候最大,什么时候最小,?,合力的范围如何,?,q,F,F,q,=0,q,F,q,0,90,F,q,q,=90,讨论：,两个分力大小不变，但夹角不同时的合力,q,F,F,.,最大,最小,在两个分力,F,1,、,F,2,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,时（夹角为,0,0,）,合力最大，大小等于两力,之和,；,（,2,）当两个分力方向,相反,时（夹角为,180,0,）,合力最小，大小等于两力,之差,。,（,3,）合力大小范围,F,1,-F,2,F F,1,+F,2,合力是否一定比分力大？,讨论：,两个分力大小不变，但夹角不同时的合力,已知,F,1,=2N,，,F,2,=10N,，,(1),它们的合力有可能等于,5N,、,8N,、,10N,、,15N,吗,?(2),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,?,练习,小结,1,、,合力与分力的关系是“,等效替代,”。,2,、,平行四边形定则：不在一条直线的两个力的合成时，以表示,这两个力的,线段为邻边做平行四边形，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,F,1,-F,2,F F,1,+F,2,合力不一定比分力大,（,2,）,在两个分力,F,1,、,F,2,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。,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。,多力合成的方法,F,1,F,3,F,2,F,12,F,合,1,、课后习题（,3,、,4,）,2,、试一试：画出三个力的合力,课后作业,F,1,F,3,F,2,