物理：3.4《力的合成》课件(新人教版必修1).ppt

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1、第三章　相互作用学案4力的合成一首优美动听的《清江放排》勾勒出了一幅放排工艰辛劳动的情景，在逆水行舟时，放排工在岸上背驼缆绳，唱着响亮的劳动号子，将竹排在逆水中向前缓慢拉动，如图所示。你能从力学的角度上解释它的道理吗？假设有机动船的话，就不要人拉了。机械推力就可以使船逆水而上，但在没有机械动力的情形下，两岸的拉力F1、F2可以产生与机械动力相同的效果——也能使船逆水而上。学点1力的合成⑴合力与分力①定义：一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，那几个力叫做分力。②两点诠释合力与分力的关系。a.合力

2、与分力是一种等效替代的关系，即分力与合力虽然不同时作用在物体上，但可以相互替代，能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同，但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。b.两个力的作用效果可以用一个力替代，进一步想，满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。⑵力的合成①定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成。②说明：力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力，而不改变其作用效果的方法。(3)探究力的合成的法则实验装置如图３－４－１所示。探究过程：①在长木板上用图钉固定一张白纸，在白纸上用图钉固定一个橡皮筋；②在橡皮筋

3、的另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，记下结点的位置Ｏ，弹簧测力计的示数和细绳套的方向，即两分力Ｆ１、Ｆ２的大小和方向；③再用一个弹簧测力计拉细绳套，拉到结点位置Ｏ，记下此时的力Ｆ的大小和方向；④选定标度，作出力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ的图示；⑤以Ｆ１、Ｆ２为邻边作平行四边形，并作出对角线，如图３-４-２所示。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。注意事项：①在使用弹簧测力计拉细绳套时，要使测力计的弹簧与

4、细绳套在同一直线上，弹簧与木板面平行，避免弹簧与测力计壳有摩擦；②作力的图示时，标度要统一。图3-4-1图3-4-2(4)平行四边形定则①内容：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则。说明：平行四边形定则是矢量运算的基本法则。②应用平行四边形定则求合力的三点注意a.力的标度要适当b.虚线、实线要分清，表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线，并加上箭头，平行四边形的另两条边画虚线；c.求合力时既要求出合力的大小，还要求出合力的方向，不要忘了用量角器量

5、出合力与某一分力间的夹角。【例1】两个小孩拉一辆车子，一个小孩用的力是45N，另一个小孩用的力是60N，这两个力的夹角是90°，求它们的合力。【答案】合力大小为７５N，方向与４５N的力成５３°角。【解析】解法一：如图３-４-３甲所示，选择标度，作出Ｆ１、Ｆ２的图示，利用三角板作出平行四边形，画出对角线，用１５N的标度去度量Ｆ，得出Ｆ＝７５N。再用量角器量得Ｆ与Ｆ１之间的夹角为５３°。解法二：根据平行四边形定则，作出如图３-４-３乙所示的力的示意图，利用勾股定理求出合力。N=75N,tanθ=F2/F1=60/45≈1.33,所以θ=5

6、3°。甲乙图3-4-3【评析】求两分力的合力的方法一般有两种：①图解法；②计算法，利用这两种方法各有利弊，图解法简单、直观，但不精确；计算法虽然精确，但对学生数学水平要求较高。如图3-4-4所示，为使电线杆稳定，在杆上加了两根拉线ＣＡ和ＣＢ，若每根拉线的拉力都是330N，两根拉线间的夹角为60°角.求拉线拉力的合力大小和方向.【答案】520N向竖直向下图3-4-4⑶多个力合成的方法如果有两个以上共点力作用在物体上，我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力，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

7、去，最后得到的结果就是这些力的合力。说明：①平行四边形定则只适用于共点力的合成，对非共点力的合成不适用。②今后我们所研究的问题，凡是涉及力的运算的题目，都是关于共点力方向的问题。学点2共点力⑴共点力：一个物体受到两个或更多个力的作用，若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点，这一组力就是共点力。⑵平行四边形定则只适用于共点力。【例2】有5个力作用于一点O，这5个力构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，如图3-4-5所示，设F3=10N，则这5个合力的大小为多少？【答案】30N图3-4-5【解析】根据图形的对称性和力的平行四边形定

8、则求解。解法一：根据对称性，其合力的方向一定沿力F3的方向（F1与F5合成，F2与F4合成）。在图中作出这些力合成的平行四边形，由图3-4-6可知力F1与F5的夹角为120°，它们的大小相等，合力在其夹角的平分线上，合力