人教版高中物理必修一力的合成课件-002.ppt

1、力的合成教学目标教学目标能从力作用的等效性来理解合力和分力的概念，初步体会等效替代的物理思想能通过实验探究求合力的方法力的平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍规则会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力知道合力的大小和合力夹角的关系能应用力的合成知识分析日常生活中的有关问题，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。教学重点教学重点教学重点教学重点渗透“等效替代”的物理思想，促使力的平行四边形定则的发现与深刻的理解探究合力与分力关系的实验设计平行四边形关系的发现从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越对合力与分力间的“等效替代”关系的真正理解与灵活运用一个力的作用效果两个力的作用效果生活中的

2、其它事例一个力的作用效果两个力的作用效果一个力的作用效果两个力的作用效果合力和分力的定义分力与合力的关系合力与分力的概念合力与分力的概念合力与分力合力与分力定义：合力与分力的关系：等效替代关系力的合成：求几个力的合力的过程叫做力的合成力的合成力的合成合力与分力的相关性等效性：合力的作用效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力的合成力的合成力的合成应注意以下问题：力的合成是唯一的只有同一物体所受的力才可合成不同性质的力

3、也可以合成分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系，而不是物体的重复受力同一直线二力合成的规律同一直线二力合成的规律同一直线上的两个力的合成具有什么规律呢？两个力同向F=5N两力同向相加同一直线二力合成的规律同一直线二力合成的规律同一直线上的两个力的合成具有什么规律呢？两个力反向F=1N两力反向相减力的合成的反思力的合成的反思在力的合成中，合力是真实存在的一个力吗？在力的合成中，分力是实际存在的，每一个分力都有对应的施力物体，而合力没有与之对应的施力物体。所以合力不是真实存在的力互成角度的力怎样求合力？需要设计实验进行探究掌握力的平行四边形定则理解并掌握力的三角形法则和多

4、边形法则力的平行四边形定则力的平行四边形定则互成夹角的二力合成规律互成夹角的二力合成规律互成夹角的二力合成规律互成夹角的二力合成规律演示实验画出各个力的图示互成夹角的两个力的合成遵循平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则方向不在同一直线上的两个力的合成运算遵循平行四边形定则分力邻边合力对角线注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。的线段为邻边做平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边的对角线表示出来，这就叫做力的平行四边行定则。平行四边形定则平行四边形定则15作图时的注意事项：（1）合力、分力要共点，实线、虚线要分清（2）合力、分力的标度要相同，作图要准确（3）对

5、角线要找准（4）力的箭头别忘画平行四边形定则平行四边形定则两个力互成30角，大小分别是90N和120N。通过作图求出合力的大小和方向。如果这两个力的大小不变，两力间的夹角变为150，通过作图求出合力的大小和方向。如图所示，选1cm长的线段表示30N的力，做出力的平行四边形，量得表示合力F的对角线长6.8cm，平行四边形定则平行四边形定则有两个力，它们的合力为0。现把其中一个向东的6N的力改为向南（大小不变），它们的合力大小，方向如何？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向西，大小也为6N 三角形定则三角形定则求合力转化为解三角形！合力的大小和方向用从第一个力的始

6、端指向第二个力的末端的有向线段表示。首尾依次相连，三角形定则三角形定则多个力的合成多个力的合成若物体受到两个以上的共点力作用又该如何求它们的合力?逐次合成法 先求出两个力的合力，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个力的合成多个力的合成也可用三角形定则多边形法则多边形法则分力与合力的矢量满足平行四边形定则分力与合力之间的定量关系是怎样的？会进行合力与分力的大小与方向关系讨论理解特殊情况下的合力与分力关系合力与分力的大小和方向关系合力与分力的大小和方向关系合力大小与两分力夹角的关系合力大小与两分力夹角的关系在两个分力 大小不变的情况下，两个分

7、力的夹角越大，合力越小。合力大小与两分力夹角的关系合力大小与两分力夹角的关系合力一定比分力大吗？合力可能比每一个分力都大合力也可能比每一个分力都小合力也可能等于任意一个分力合力大小与两分力夹角的关系合力大小与两分力夹角的关系在做引体向上运动时，双臂平行时省力还是双臂张开较大夹角时省力？双臂平行时最省力，根据平行四边形定则可知，合力一定时（等于人的重力），两臂分力的大小随双臂间夹角的增大而增大，当双臂平行时，夹角最小，双臂用力最小合力大小与两分力夹角的关系合力大小与两分力夹角的关系两个力的大小分别为3N、5N，其合力大小可能是（）A、1N B、3N C、5N D、9NBC合力大小与两分力夹角的关

8、系合力大小与两分力夹角的关系合力大小与两分力夹角的关系合力大小与两分力夹角的关系有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力有可能等于5N、10N、15N吗？合力的最大值是多少？最小值是多少？两个力的夹角为0时，它们的合力最大，为12N当两个力的夹角为180时，它们的合力最小，为8N当两个力的夹角由0逐渐增加到180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合力大小与两分力夹角的关系合力大小与两分力夹角的关系三个共点力的大小分别为2N、3N、4N，则它们的合力的最大值是()，最小值是()。若三个力分别为2N、3N、6N呢？

9、9N 0三个力的合力范围的求法最小值：共点力共点力如果一个物体受两个或多个力作用，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。钩子受到的力是一组共点力力的合成只适用于共点力可视为共点力的几种情况可视为共点力的几种情况几个力同时作用于同一点（即力的作用点相重合）同时作用在同一物体上的几个力，虽然作用点并不重合，但是这几个力的作用线的正向或反向延长线能够相交于同一点可视为共点力的几种情况可视为共点力的几种情况当一个物体可以被视为质点时，作用在物体上的几个力就可以认为是共点力人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理

10、必修一 3.4力的合成(共55张PPT)非共点力非共点力非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。担子受到的力不是共点力力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)共点力的平衡共点力的平衡平衡状态：如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于“平衡状态”。人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)共点力的平衡共点力的平衡物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，那么其受力有何特

11、点？两个力的平衡状态：如果两个力作用在物体上使之保持平衡，那么这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)共点力的平衡共点力的平衡物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，那么其受力有何特点？三个力的平衡状态：如果三个力作用在物体上使之保持平衡，那么其中任两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)理解探究共点力合成法则的实验原理知道探究共点力合成法则的实验步骤探究共

12、点力的合成法则的实验操作探究共点力的合成法则的实验操作人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)实验目的实验目的探究共点力的合成法则人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)实验原理实验原理人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)实验器材实验器材方木板白纸橡皮条细绳套（两个）三角板刻度尺图钉若干铅笔人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张

13、PPT)实验步骤实验步骤a.用图钉把白纸钉在水平桌面的木板上。b.用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细线套。c.用两只弹簧测力计分别钩住细线套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细线套的方向。人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)实验步骤实验步骤人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)实验步骤实验步骤f.比较一下，力F 与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相

14、同人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)注意事项注意事项a.不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一端细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以使准确地记录结点O的位置b.在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同c.不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)注意事项注意事项d.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向不要直接沿细绳套的方

15、向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，取掉细绳套后，再将所标点与O点连一直线确定力的方向e.在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)实验结论实验结论F 和对角线F 在误差范围内重合，说明两个力合成时，用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，则平行四边形的对角线所代表的力与合力的大小和方向是相同的人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)理解并掌握探究共点力合成法则的实验误差

16、分析理解并掌握探究共点力合成法则的实验注意事项探究共点力的合成法则的实验误差分析探究共点力的合成法则的实验误差分析人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)误差分析误差分析误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等减小误差的办法：实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录。人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)正确使用弹簧测力计正确使用弹簧测力计同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹

17、簧测力计调零后互钩对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止使用弹簧测力计测力时，读数应尽量大些，但不能超出它的测量范围使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)还需用钩码检查是否存在示值误差，若存在，应加以矫正被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦读数时应正对、平视刻度人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)总结总结合力与分力的关系是_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_作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表 _合力与分力的大小关系：合力大小范围：_合力不一定比分力大在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，_合力越小合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小_等效替代邻边合力的大小和方向越大人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)思维拓展思维拓展人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)人教版高中物理必修一 3.4力的合成(共55张PPT)