第三章物理必修1（4）.ppt

1、第4节力的合成,教材透析 学生在初中已经接触过求沿同一直线作用的两个力的合力的方法。在第一章也已初步接触到位移的矢量合成，本节内容进一步介绍矢量运算的普遍法则平行四边形定则，这个定则是矢量运算的工具，故本节内容同样是高中物理的“基石”，求合力的方法平行四边形定则，由传统教材的验证实验改成探究实验。实验看起来与传统教材中的实验一样，但教材,的写法和学生的做法都有很大差别。原来的写法把实验的结果告诉了学生。实际上是一个验证性实验，而教材是个探究性的实验。为了降低探究的难度，书中写出了探究时要注意的4个问题，以及“建议用虚线的箭头端分别与两个合力的箭头端连接”等话语突破学生的思维障碍。教材通过“思考

2、与讨论”栏目让学生知道合力与原来两个分力夹角的关系。,新课导入 一袋面粉可以由一个人提起，也可以由两个人抬起；在同样的水流中，拉同样的船可以由一个大力士拉，也可以由两个人拉，还可以由多个人拉这就是生活中我们常见的一个力的作用效果与两个或者更多个力的作用效果相同的事例。 那么，这一个力与那两个或者更多个具有相同效果的力之间，它们的大小有何关系呢？这是本节我们所要探索研究的问题。,目标导学,一、力的合成 要点梳理 1合力与分力 当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟_相同，这个力就叫做那几个力的合力，_叫做分力。,原来几个力的共同作用效果,原来的几个力,2

3、力的合成 (1)定义：求_的过程或求_，叫做力的合成。 (2)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_。这个法则叫做平行四边形定则 对力这种既有大小又有方向的物理量，进行合成运算时，一般不能用代数加法求合力，而必须用平行四边形定则。,几个力的合力,合力的方法,邻边,对角线,方向,判一判 1力的平行四边形定则中，对角线表示合力。() 2由作出的力的平行四边形定则可知，合力可能小于分力。() 3大小为6 N和8 N的两个力，它们的合力大小一定为14 N。() 答案1.2.3.,名师解惑 1合力与分力的关系 (1)等效性：合力的作用效

4、果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代。 (2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力。 (3)瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化。,2合力与分力间的大小关系 两分力F1、F2大小一定时： (1)两力同向时合力最大：FF1F2，方向与两力同向； (2)两力方向相反时，合力最小：FF1F2，方向与两力中较大的力同向； (3)两力成某一角度时，如图341所示，三角形AOC的每一条边对应一个力，由几何知识可知：两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，即F1F2FF1F2。,因此，合力大小的范围是

5、：F1F2FF1F2。,图341,(4)合力F的大小随角的增大而减小，随角的减小而增大。 (5)合力可以大于、等于两分力中的任何一个力，也可以小于两分力中的任何一个力。,即时应用 1关于合力与分力，下列说法正确的是 A合力的大小一定大于每一个分力的大小 B合力的大小至少大于其中一个分力 C合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小 D合力不能与其中一个分力相等 解析合力既可以比每一个分力都大，也可以比每个分力都小，还可以与其中一个分力相等，C项正确。 答案C,二、共点力的合成 要点梳理 1共点力 如果一个物体受到两个或更多力的作用，有些情况下这些力_，或者虽不作用在_，但它们的_交于一

6、点，这样的一组力叫做共点力。,共同作用在同一点,同一点,作用线,2共点力的合成方法 (1)求两个共点力的合力，所用的方法是_。 (2)两个以上的力的合成方法：先求出_的合力，再求出这个合力跟_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。,平行四边形定则,任意两个力,第三个力,判一判 1共点力一定作用于物体上的同一点。() 2共点力一定作用于同一物体上。() 3作用于同一物体上的所有的力都是共点力。() 答案1.2.3.,题型一合力与分力的关系 例1关于几个力其合力，下列说法正确的是 A合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同 B合力与原来那几个力同时作用在物体上

7、 C合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D求几个力的合力遵循平行四边形定则,【自主解答】合力与分力是“等效替代”的关系，即合力的作用效果与几个分力共同作用时的作用效果相同，合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果，不能认为合力与分力同时作用在物体上，所以A、C正确，B不正确；求合力应遵循平行四边形定则，所以D正确。 【答案】ACD,题型二用图解法和计算法求共点力的合力 例2杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥，如图342所示。挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺苍穹，塔的两侧32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲。

8、假设斜拉桥中一对钢索与竖直方向的夹角是30，每根钢索中的拉力都是3104 N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？,图342,【思路引导】两钢索的拉力夹角大小用作图法或计算法，作平行四边形求解 【自主解答】把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力。由对称性可知，合力方向一定沿塔柱竖直向下。下面用两种方法计算这个合力的大小：,解法一作图法 如下图甲所示，自O点引两根有向线段OA和OB，它们跟竖直方向的夹角都为30。取单位长度为1104 N，则OA和OB的长度都是3个单位长度作出平行四边形和对角线OC。 量得对角线OC长为5.2个单位

9、长度，所以合力的大小为 F5.21104 N5.2104 N。,【答案】5.2104 N方向竖直向下,【规律方法】 求合力的方法 (1)作图法：选择统一的标度，严格作出力的图示和平行四边形，作出平行四边形的对角线，并量出对角线的长度，计算出合力的大小；再量出对角线与某一邻边的夹角，求出合力的方向。 (2)计算法：作出力的合成的示意图，将求解合力的物理问题转变成几何问题，充分利用数学知识来解决该问题。例如，利用直角三角形中的勾股定理、三角函数的定义、正弦定理和余弦定理等。,物体受到两个力F1和F2的作用，F130 N，方向水平向左；F240 N，方向竖直向下。求这两个力的合力F。两个力的合力能简单理解为两个力的数值之和吗？,解析(1)作图法：取单位长度为10 N的力，则分别取3个单位长度、4个单位长度自O点引两条有向线段OF1和OF2。以OF1和OF2为两个邻边，作平行四边形如图甲所示，则对角线OF就是所要求的合力F。量出对角线的长度为5个单位长度。则合力的大小F510 N50 N，用量角器量出合力F与分力F1的夹角为53。,(2)计算法：实际上是先运用数学知识，再回到物理情景。在如图乙所示的平行四边形中，