高中物理 3.4 力的合成课件 新人教版必修1.ppt

运送同样的货物 可以由一头大象来完成 也可以由许多人来完成 导入新课 一桶水可以一个人提 也可以由两个人提 一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同 第四节力的合成 1 知识与技能理解合力与分力的概念 知道什么是力的合成 掌握力的合成的基本方法 平行四边形定则 会用作图法 计算法求共点力的合力 教学目标 2 过程与方法经历科学探究的过程 提出猜想 实验验证 归纳总结 用实验探究力的合成法则 平行四边形定则 3 情感态度与价值观感悟科学探究的方法与要素 提高科学探究的素养 激发对科学探究的热情 体验探究成功后的喜悦之情 教学重难点 教学重点运用平行四边形定则求合力 教学难点运用数学工具求解物理问题 从实验中归纳总结出平行四边形定则 本节导航 1 力的合成 2 共点力 1 力的合成 合力与分力 若作用在一个物体上的几个力的效果与某一个力的效果相同 那么这一个力就叫那几个力的合力 那几个力就叫这一个力的分力 力的合成 已知几个分力求合力的过程叫力的合成 求合力的方法 将橡皮筋一端固定在m点 用互成角度的两个力f1 f2共同作用 将橡皮筋的另一端拉到o点 如果我们只用一个力 也可以将橡皮筋的另一端拉到o点 如图1 图2所示一个力f产生的效果 与两个力f1 f2共同作用产生的效果相同 这个力f就叫做那两个力f1 f2的合力 而那两个力f1 f2就叫这个力f的分力 求f1 f2两个力的合力f 也叫做二力的合成 如图3所示 如图所示 力的合成的方法 同一直线上的力的合成 若两力方向相同 合力的方向与两力方向相同 合力的大小等于两力之和 若两力方向相反 合力的方向与较大力的方向相同 合力的大小等于两力之差 力的合成法则 互成角度的两个力的合成时 以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形 则这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向 这就是平行四边形定则 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和方向 图解法 f1 45n f2 60n f 75n 例题 解 如右图 公式法 同一直线上两个力的合力 跟两个力的大小 方向两个因素有关 那么 互成角度的两个力的合力跟两个力的哪些因素有关呢 分力与分力间夹角 关系 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同 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 夹角 越大 合力就越小 f合随f1和f2的夹角增大而减小 合力的取值范围 f1 f2 f合 f1 f2 f合可能大于 等于 小于f1 f2 互成角度的两个分力与合力的关系 2 共点力 共点力的概念 几个力作用在物体上同一点 或几个力的延长线交于一点 则这一组力就叫共点力 共点力的合成 遵守平行四边形定则 力的合成的平行四边形法则 只适用于共点力 注意 1 互成角度的两个力的合成 不是简单地利用代数方法相加减 而是遵循平行四边形定则 即合力f的大小不仅取决于两个分力f1 f2的大小 而且取决于两个分力的夹角 课堂小结 2 矢量 矢量是既有大小又有方向 运算方法遵循平行四边形定则 3 标量 只有大小没有方向 运算方法只是代数方法 可以直接加减 4 对平行四边形定则的认识 是通过实验归纳法来完成的 实验归纳法的步骤是 提出问题 设计实验 进行实验 获取数据 进行数据分析 多次实验 归纳 总结 得出结论 高考链接 07广东 如图所示 在倾角为a的固定光滑斜面上 质量为m的物体受外力f1和f2的作用 f1方向水平向右 f2方向竖直向上 若物体静止在斜面上 则下列关系正确的 a f1sina f2cosa mgsina f2 mg b f1cosa f2sina mgsina f2 mg c f1sina f2cosa mgsina f2 mg d f1cosa f2sina mgsina f2 mg 1 不同角度合力大小的判断 当 0 时 f 合力f与 同向 当 180 时 f 合力f与 同向 课堂练习 f1 f2 两个力的方向 f1 f2 两个力中比较大的力 合力f的取值范围 两个大小一定的力 夹角 越大 合力就 合力可能 某一分力 也可能 某一分力 也可能 某一分力 f1 f2 f合 f1 f2 越小 大于 小于 等于 2 关于两个力的合成 下列说法正确的是 a 合力大小一定大于分力大小b 合力大小至少大于两分力中的一个分力大小c 两个分力夹角为钝角时 合力大小一定小于两分力的大小d 两个分力夹角为锐角时 合力大小一定大于两分力的大小 3 大小分别为5n 7n 9n的三个力合成 其合力f大小的范围为 a 2n f 2onb 3n f 21nc 0 f 20nd 0 f 21n 4 两个大小确定的共点力 若夹角逐渐增大 则合力 a 大小不变b 逐渐增大c 逐渐减小d 先减小后增大 5 把一个力分解为两个力f1和f2 已知合力f 40n 分力f1与合力f的夹角为30 若f2取某一数值 可使f1有两个不同的数值 则f2的取值范围是 20n f2 40n 1 解答 两个力的夹角是0度时 它们的合力最大 为12n 当两个力的夹角为180度时 它们的合力最小 为8n 当两个力的夹角由0度逐渐增加到180度时 它们的合力逐渐减小 即合力的大小在12n和8n之间 由此可见 两个力的合力可以等于10n 不能等于5n和15n 问题与练习 2 解答 当两个力的合力为0时 由于一个力向东 大小为6n 则另一个力的方向必为向西 大小也为6n 将方向向东的 大小为6n的力改为向南时