1、3.4 力的合成,高一物理,教學(xué)目標(biāo) ： 1.理解合力、分力、力的合成、共點(diǎn)力的概念. 2.掌握平行四邊形定則，會(huì)用平行四邊形定則求合力. 3.理解力的合成本質(zhì)上是從作用效果相等的角度進(jìn)行力的相互替代.了解物理學(xué)常用的方法等效替代法. 4.通過實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義和基本過程，并進(jìn)行初步的探究.,生活中常見到這樣的事例：,一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或更多力的共同作用效果相同。,1、合力分力定義：,如果一個(gè)力F產(chǎn)生的效果跟原來幾個(gè)力(F1、F2)共同產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力F就叫做那幾個(gè)力的合力，而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力。,說明：在實(shí)際問題中，就可以用這個(gè)力來代替那幾個(gè)力

2、，這就是力的等效代替。而不是物體又多受了一個(gè)合力。,假如這兩力不作用在同一直線上了，又會(huì)怎樣呢？,3、力的合成：,求幾個(gè)已知力的合力 叫做力的合成,猜測(cè) ：假如箱子的重量是200N，則F1、F2的合力的大小也是200N,那么F1、F2兩個(gè)數(shù)值相加正好等于200N嗎？,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：F=F1+F2？,那我們就做實(shí)驗(yàn)來探究吧,探究實(shí)驗(yàn)前要明確：,1、實(shí)驗(yàn)的目的是什么？,2、實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是什么？,探究分力與合力的關(guān)系，尋找求合力的方法。,合力的作用效果與幾個(gè)分力共同作用的效果相同。,力的作用效果有幾種？你準(zhǔn)備采用哪一種？又如何保證它們等效？,實(shí)驗(yàn)步驟: （1）在桌上平放一個(gè)方木板，在方木板上鋪上一張白

3、紙，用圖釘把白紙固定好. （2）用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(diǎn)（A點(diǎn)的位置應(yīng)該靠近頂端中點(diǎn)），在橡皮筋的另外一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另外一端是繩套. （3）用彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置. （4）用鉛筆記下的位置和兩條細(xì)繩的方向，分別讀出兩只彈簧秤的示數(shù)（在同一條件下）. （5）用鉛筆和三角板在白紙上從點(diǎn)沿著兩繩的方向畫直線，按照一定的標(biāo)度作出兩個(gè)力1和2的圖示. （6）只用一只彈簧秤，通過細(xì)繩把橡皮筋的結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置點(diǎn)，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力的圖示. （7）探究這三個(gè)力的大小及方向的關(guān)系.,注意事項(xiàng): 使用時(shí)

4、彈簧秤先校零，與板面平行. 在滿足合力不超過彈簧秤量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差. 畫力的圖示時(shí)，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖畫得大一些，但也不要太大而畫出紙外.要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力. 在同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長的結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同.,做好的小組請(qǐng)取下白紙，把實(shí)驗(yàn)器材整理好，然后仔細(xì)分析三個(gè)力的圖示，研究這三個(gè)力之間有什么關(guān)系？再一次看看合力大小等于兩個(gè)分力大小之和嗎？,F1,F2,F,O,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,求兩個(gè)力的合力時(shí)，可分別用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向，這叫做力的平行四邊形定則

5、。,適用于所有的矢量的合成與分解,（1）同一直線上兩個(gè)力的合成,b、共線反方向的兩個(gè)力F1、F2的合成,F合=F1+F2，方向與兩力方向相同,F合=|F1-F2|，合力方向與兩個(gè)力中較大的 那個(gè)分力的方向相同,a、共線同方向的兩個(gè)力F1、F2的合成,例題1:力F1=45 N，方向水平向右，力F2=60 N，方向豎直向上.求這兩個(gè)力合力的大小和方向.,F,O,F1,F2,作圖法：,15N,選擇標(biāo)度，1厘米長線段代表15牛頓力，作力的平行四邊形. 用刻度尺量出對(duì)角線的長度為5厘米. 通過比例關(guān)系得合力的大小是F為75 N. 用量角器量出合力與F1的夾角是53,解：,例題1:力F1=45 N，方向水

6、平向右，力F2=60 N，方向豎直向上.求這兩個(gè)力合力的大小和方向.,計(jì)算法,解：,53,4）用作圖法求F1=40 N，F(xiàn)2=30N夾角分別為30、60、90、120、150的兩個(gè)力的合力再求它們的夾角是0和180時(shí)的合力 比較求得的結(jié)果，能不能得出下面的結(jié)論：,（1）夾角在0到180之間時(shí)， 夾角越大， 合力越小,（2）合力不一定大于分力；,例3：已知力F1=4N，F(xiàn)2=5N，F(xiàn)3=8N，則三個(gè)力的合力最大值為多少，最小值又為多少？,例2：已知F1=5N，F(xiàn)2=10N，則兩個(gè)力的合力最大值為多少，最小值又為多少？,5）合力在什么時(shí)候最大？什么時(shí)候最??？,6)、合力與分力間關(guān)系：,0時(shí)，F(xiàn)F1

7、F2合力與分力同向,180時(shí)，F(xiàn)F1F2合力與分力F1、F2 中較大的同向。,合力的取值范圍， F1F2 F F1F2,F1、F2大小一定，夾角越大，合力就越小。,合力可能大于、等于或小于某分力。,合力分力不能并存,(3)、多力合成的方法：,F12,F123,F1234,先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力,幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)上，或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)上，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。,4、共點(diǎn)力,5、非共點(diǎn)力,力不但沒有作用在同一點(diǎn)上，它們的延長線也不能相交于一點(diǎn)。,力的合成的平行四邊形定則，只適用于共點(diǎn)力。

8、,課堂練習(xí),1、兩個(gè)大小和方向都確定的共點(diǎn)力，其合力的（ ） A、大小和方向都確定 B、大小確定，方向不確定 C、大小不確定，方向確定 D、大小和方向都不確定,A,2、兩個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為3N、5N，其合力大小可能是（ ） A、1N B、3N C、5N D、9N,3、兩個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為F1=15N，F(xiàn)2=9N，它們的合力不可能等于（ ） A、9N B、25N C、6N D、21N,4、兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2的大小 一定，夾角是變化的，合力為F。在角從0逐漸增大到180的過程中，合力F的大小變化情況為（ ） A、從最小逐漸增加到最大 B、從最大逐漸減小到零 C、從最大逐漸減小到最小 D、先增大后減小,c, 三個(gè)共點(diǎn)力，大小分別為11 N、6 N、14 N，在同一平面內(nèi)，各力間的夾角可變，求此三力的合力大小的范圍.,答案: 0F31 N, 若這三個(gè)同一平面內(nèi)的共點(diǎn)力，大小變?yōu)?1 N、6 N、4 N，各力間的夾角可變，求此三力的合力大小的范圍.,答案: 1NF21 N,三個(gè)共點(diǎn)力，大小分別為11 N、6 N、24 N，則這三力的合力大小的范圍又是多少？,7NF41 N,對(duì)于同一物體產(chǎn)生相同的效