高中物理人教版必修1课件第3章4力的合成

第三章相互作用4力的合成学习目标重点难点1.能从力作用的等效性来理解合力和分力的概念．2．会用作图法和计算法求共点力的合力，掌握平行四边形定则．3．知道合力的大小与分力夹角的关系.1.力的平行四边形定则是本节的重点．2．合力大小与分力夹角的关系及平行四边形定则的应用是本节的难点.阅读教材第一部分，并完成以下问题1.生活中有很多事例：两个力或者多个力共同作用的效果与某一个力单独作用产生的效果相同．如图所示．一、力的合成2．合力与分力当一个物体受到几个力共同作用时产生的效果，可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的___________相同，这个力叫做那几个力的_______；原来的几个力叫做_______．如图F是F1、F2的合力．F和F1、F2是等效替代关系．3．力的合成：求几个力的_______的过程叫做力的合成．共同效果合力分力合力4．如图，两个力F1＝5N和F2＝2N方向相同或相反，即两个力的夹角分别为0°和180°时，其合力分别是多少？提示：同向时F＝F1＋F2＝7N，反向时F＝F1－F2＝3N.5．若两个力成任意夹角时，如何求合力？教材“探究求合力的方法”实验(1)实验目的是什么？提示：探究分力与合力的关系(2)怎样才是“效果”相同？提示：每次使橡皮条沿同一方向伸长相同的长度，即每次使橡皮条的端点拉到同一位置O点．(3)如何确定力的大小和方向？提示：把一个钩码的拉力作为一个力的单位，由钩码的个数确定力的大小，细线的方向即为力的方向．(4)实验中需记录什么？提示：记录分力和合力的大小和方向及结点O的位置．(5)结合实验过程请思考：①观察合力是否等于两个分力的大小之和？力的合成是不是简单的相加减？提示：否，不是②这两个力的合力可能与这两个力的什么因素有关？提示：跟两个分力的大小及两分力间的夹角有关．③在数学上，要确定三条线段的关系，常常将它们归入到一个几何图形中去进行分析比较．据此请思考：合力与两个分力间存在什么关系？提示：合力可能大于、等于、小于每个分力．6．平行四边形定则两个力合成时，以表示这两个力的线段为______作平行四边形，这两个邻边之间的________就代表合力的大小和方向．邻边对角线问题一：如何求三个或三个以上的力的合力？提示：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，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．问题二：合力一定比分力大吗？提示：不一定．合力可能比分力大，也可能比分力小，还可能合力与分力大小相等．问题三：根据平行四边形定则，两个大小一定的力F1和F2，其合力何时最大？何时最小？取值范围是多少？提示：两个力同向的合力最大为F1＋F2，反向时合力最小为|F1－F2|，取值范围|F1－F2|≤F≤F1＋F2.二、共点力

阅读教材第二部分，并完成以下问题1．如图甲中悬挂风景画框的结点O受三个力，乙中的店牌受三个力，丙中的扁担也受三个力．试结合上述情景讨论下列问题：(1)观察三个图中的作用力，找出它们的区别并总结什么是共点力．提示：甲图中，三个力共同作用在O点上；乙图中，三个力虽然不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，具有以上两个特点的力叫作共点力．丙图中的力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能交于一点，所以不是共点力．(2)哪些图中的力能求合力？哪些图中的力不能求合力？提示：甲、乙图中的力是共点力，可以应用平行四边形定则求合力，丙图中的力不是共点力，不能求合力．2．共点力(1)定义作用在物体的____________或者延长线___________的一组力．(2)力的合成适用范围力的合成遵守平行四边形定则，只适用于_____________．同一点上相交于一点共点力的合成 (多选)大小不变的两个共点力F1与F2，其合力为F，则(

)A．合力F一定大于任一分力B．合力大小既可等于F1，也可等于F2C．合力有可能小于任何一个分力D．合力F的大小随F1、F2之间夹角的增大而减小[解题探究](1)合力与分力产生的作用效果有何关系？提示：相同．(2)合力与分力的大小有何关系？提示：|F1－F2|≤F合≤F1＋F2.解析：本题中虽然两个分力大小一定，但其夹角未知，我们可以取一些特殊值进行分析．当θ＝0°时，合力最大Fmax＝F1＋F2，当F1、F2夹角为180°时，合力最小Fmin＝|F1－F2|，因此合力F大小变化范围为|F1－F2|≤F合≤F1＋F2.若取F1＝2N，F2＝3N，则1N≤F合≤5N，故应排除选项A，同时确定选项C正确．对选项B，由合力变化范围可知正确．对选项D，当F1与F2之间夹角最小为0°时，合力最大；当F1与F2之间夹角最大为180°时，合力最小，合力随着F1与F2之间夹角的增大而减小，故选项B、C、D正确．答案：BCD

如图所示，为使电杆稳固，在杆上加了两根拉线CA和CB.若每根拉线的拉力都是300N，两根拉线间的夹角为60°，求拉线拉力的合力大小及方向．[解题探究](1)求合力有哪两种方法？提示：作图法和计算法．(2)计算法求合力实质是什么？提示：把求合力问题转化为解三角形问题．一、合力与分力的关系1．合力与分力的三性2．合力与分力间的大小关系当两分力F1、F2大小一定，夹角θ从0°增大到180°时，合力大小随夹角θ的增大而减小．所以：(1)合力的最大值：夹角θ＝0°(两力同向)时合力最大，F＝F1＋F2，方向与两力同向；(2)合力的最小值：夹角θ＝180°(两力反向)时合力最小，F＝|F1－F2|，方向与两力中较大的力同向；(3)合力的范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.二、合力的求解方法——作图法和计算法1．作图法根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体操作流程如下：2．计算法可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力．以下为求合力的二种特殊情况：三、多个力的合成1．多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则，但要掌握一定技巧．一般有下面三种情况：(1)两分力共线(方向相同或相反)．(2)两分力F1、F2垂直．(3)两分力大小相等，夹角为120°.2．三个力合力的范围