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3.4力的合成与分解高中物理必修第一册第一课时3.4力的合成与分解高中物理必修第一册第一课时FTG思考：以下物体受到哪些力？它们各有什么特点？OGF1F2GF1F2

如果一个物体受几个力作用，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，但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。共点力共点力非共点力FNFTG思考：以下物体受到哪些力？它们各有什么特点？OGF1F2《曹冲称象》是人人皆知的历史故事，请同学们结合下面的图片回忆故事情节，细心体会曹冲是怎样“称出”大象的重量的？采用的是什么方法？“等效替代”引入新课《曹冲称象》是人人皆知的历史故事，请同学们结FF1F2两个力的作用效果＝一个力的作用效果

观察下面的情境图片思考：两位大人对小孩施加的两个力与一位大人对小孩施加的一个力，就“提起小孩”这一作用效果而言，相同吗？它们可以相互替代吗？FF1F2两个力的作用效果＝一个力的作用效果观察下面效果相同等效替代效果相同等效替代51.概念：一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力叫做那几个力的合力，那几个力叫做这个力的分力。一、合力与分力ResultantforceandcomponentforceF1F2F2.关系：等效替代1.概念：一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，61.概念：求几个力的合力的过程叫做力的合成。二、力的合成compositionofforcesF1F2F2.实质：找一个力等效替代作用在物体上的几个力注：（1）在力的合成中，合力是假想的，合力与分力不是同时真实存在的。

（2）同一物体受到的力才能合成。F2F1F等效替代1.概念：求几个力的合力的过程叫做力的合成。二、力的合成co7(2)确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组若打到靶上同一点，则子弹平抛运动时间相同，电磁感应中的含容电路分析pVT＝C⇌V⇌ΔV⇌WT⇌ΔT⇌ΔU⇌ΔU＝Q＋W.条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距运动性质 匀变速曲线运动(类平抛) 匀速圆周运动(3)带电粒子在交变电磁场中运动仍遵循牛顿运动定律、运动的合成与分解、动能定理、能量守恒定律等力学规律，所以此类问题的研究方法与质点动力学相同．(2)图象分析2．热力学第一定律亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小．1．导体的平衡态——静止状态或匀速直线运动状态．电动势 e＝Emsinωt1．当含有电容器的直流电路达到稳定状态时，电容器处可视为断路，与之串联的电阻中无电流，不起降压作用．(1)单摆模型指符合单摆规律的模型，须满足以下三个条件：①圆弧运动；②小角度往复运动；③回复力满足F＝－kx.3.力的合成的方法：共线两个力的方向相同F1F2F

F=F1+F2F1F2F的作用效果与F1、F2共同作用效果相同F1、F2的合力大小为F=F1+F2方向与F1、F2的方向相同二、力的合成compositionofforces(2)确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、83.力的合成的方法：共线两个力的方向相反FF的作用效果与F1、F2共同作用效果相同F1、F2的合力大小为F=F2-F1方向与F2（大力）的方向相同F1F2F=F2-F1F1F2二、力的合成compositionofforces结论：两力同向相加，合力大小F=F1+F2，方向与两力方向相同两力反向相减，合力大小F=|F1-F2|，方向与较大力的方向相同3.力的合成的方法：共线两个力的方向相反FF的作用效果与F193.力的合成的方法：不共线compositionofforces如果力F1、F2不在同一直线上，它们的合力大小还是相加减吗?FF1F2二、力的合成compositionofforces3.力的合成的方法：不共线compositionoffo10探究两个互成角度的力的合成规律阅读教材69页实验:探究两个互称角度的力的合成规律，回答下列问题：1.实验时如何合力与分力的作用效果相同？2.如何标记各个力的大小和方向？3.如何探究合力与分力的关系？11探究两个互成角度的力的合成规律阅读教材69页实验:探究两个互探究两个互成角度的力的合成规律1.实验原理：2.实验器材：木板、白纸、弹簧测力计（两个）、橡皮条、细绳套2个、三角板、刻度尺、图钉。3.实验步骤：(1)在实验桌上平放一块方木板，然后再方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸固定在方木板上。等效替代探究两个互成角度的力的合成规律1.实验原理：2.实验器材：木12探究两个互成角度的力的合成规律3.实验步骤：(2)用图钉把橡皮条的一端固定在板上G点，在橡皮条的另一端挂一轻质小圆环。G(3)用手通过两个弹簧测力计，互成角度地共同拉动小圆环，是橡皮条伸长，使小圆环处于O点。O(4)用铅笔记下O点的位置和两弹簧测力计拉线方向，读出并记录两个弹簧测力计的示数，即两力F1、F2的大小和方向。探究两个互成角度的力的合成规律3.实验步骤：(2)用图钉把橡13探究两个互成角度的力的合成规律3.实验步骤：(5)只用一个弹簧测力计拉动小圆环，仍使其处于O点，读出并记录弹簧测力计的示数，记下拉线方向，即记下与F1、F2共同作用的效果相同的力F大小和方向。O(6)选定标度，作出力F1、F2、和F的图示。(7)以F1、F2、为邻边作平形四边行，并作出对角线Fʹ。F2F1Fʹ探究两个互成角度的力的合成规律3.实验步骤：(5)只用一个弹14(2)这类问题一般都具有周期性，在分析粒子运动时，要注意粒子的运动周期、电场周期、磁场周期的关系．1．线速度：描述物体圆周运动的快慢，v＝ΔsΔt＝2πrT.①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．(2)第一类永动机：违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机．它是不可能制成的．(1)GMmR2＝mv21R，所以v1＝GMR.(2)mg＝mv21R，所以v1＝gR.2．液体表面张力③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体．一、万有引力定律(2)处理方法：首先确认符合单摆模型的条件，即小球沿光滑圆弧运动，小球受重力、轨道支持力，此支持力类似单摆中的摆线拉力，此装置可称为“类单摆”；然后寻找等效摆长l及等效加速度g；最后利用公式T＝2πlg或简谐运动规律分析求解问题．第五章机械能及其守恒定律(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小．负载R上电压探究两个互成角度的力的合成规律4.实验结论：思考：如何求解Fʹ的大小？

用刻度尺直接测量Fʹ的长度除以标度长度。多次实验发现，F和Fʹ大致重合，说明两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间对角线就代表合力的大小和方向。F2F1FʹF2F1FʹF思考：F和Fʹ哪一个一定与橡皮筋EG在同一条直线上？F：实验值Fʹ：理论值（一定与橡皮筋在一条直线上）(2)这类问题一般都具有周期性，在分析粒子运动时，要注意粒子15探究两个互成角度的力的合成规律5.实验记录：（1）橡皮条结点O思考：为什么记录结点O？保证两次力的作用效果相同（2）F1、F2、和F的大小和方向思考：如何确定力的大小和方向？大小：弹簧测力计直接读出方向：在细绳下面点一点，链接O与该点即是力的方向探究两个互成角度的力的合成规律5.实验记录：（1）橡皮条结点16F1=10.0NF2=6.8NF合=12.8NO2NF1=10.0NF2=6.8NF合=12.8NO2N探究两个互成角度的力的合成规律探究两个互成角度的力的合成规律18F2F合F1O在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段作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。这个规律叫做平行四边形定则。3.力的合成的方法：二、力的合成compositionofforcesF2F合F1O在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段作为邻19(多选)一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图1所示，则(

)A．F1、F2的合力是GB．F1、F2的合力是FC．行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反、大小相等D．行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2，还有F共四个力作用BC三、共点力的合成compositionofforces(多选)一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB20某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是

。

(2)本实验采用的科学方法是

。

A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法 D.建立物理模型法(3)实验时,主要的步骤是:A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则画出合力F;E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出F'的图示;F.比较F'和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是

和

;

②上述步骤应做出的修改分别是

和

。

F'BCEC中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为5N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图钉(若干个)。(1)具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有

。

A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计的拉力(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是

。

AB

C

DBCB为了提高实验精度,测力计读数应尽可能大一些,标注细线方向的两点离结点应尽可能远一些,标度应尽可能小一些。某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所用器材有:方木F2F合F1平行四边形定则三、共点力的合成compositionofforces1.两力合成F2F合F1O三角形定则共起点首尾相接F2F合F1平行四边形定则三、共点力的合成compositi23力F1=45N，方向水平向右，力F2=60N，方向竖直向上。求这两个力合力的大小和方向.

15NF1F2Fcompositionofforces三、共点力的合成compositionofforces1.两力合成力F1=45N，方向水平向右，力F2=60N，方向竖直向24F1FF253º力F1=45N，方向水平向右，力F2=60N，方向竖直向上。求这两个力合力的大小和方向.方法二：计算法三、共点力的合成compositionofforces1.两力合成F1FF253º力F1=45N，方向水平向右，力F2=6025（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中较大的方向相同三、共点力的合成compositionofforces1.两力合成方法二：计算法（3）θ＝90°时，即F1、F2垂直：F合＝F1F合F2F1F2F合α方向：（1）θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：（2）θ＝180°26三、共点力的合成compositionofforces1.两力合成方法二：计算法（4）F1、F2大小相等，夹角为θθF1F2F合F合θ=120°F合=F1=F2

思考：是不是合力一定大于分力？不是5N、3N方向相反F合=2N思考：是不是分力一定大于合力？不是5N、2N方向相反F合=3N三、共点力的合成compositionofforces127先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，……，得到合力。F1F2F3F4F12F123F1234三、共点力的合成compositionofforces2.多力合成先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，……，得到28三、共点力的合成comp