2014年秋高中物理必修一（新人教版）：第三章第4节力的合成课件1

课件21张PPT。力的合成学习目标：
1.掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。
2.初步学会运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成。
3.会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。第4节重点
1.理解合力与分力的等效替代关系。
2.通过实验探究得出力的平行四边形定则。
3.力的平行四边形定则的理解和应用。
难点
1.对物体进行简单的受力分析.通过作图法确定合力。
2.合力与分力间的等效替代关系。重点难点一、力的合成提出问题1.举出生活中见到的“一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同”的实例。
点拨:电灯可用一根绳悬挂,也可用两根绳悬挂;马车可用一匹马拉,也可用两匹马或三匹马拉。一、力的合成提出问题2.阅读教材第61~62页“力的合成”,回答什么叫做合力?什么叫做分力?什么叫做力的合成?
点拨:当一个物体受到几个力共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。求几个力的合力的过程叫做力的合成。一、力的合成提出问题2.阅读教材第61~62页“力的合成”,回答什么叫做合力?什么叫做分力?什么叫做力的合成?
点拨:当一个物体受到几个力共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。求几个力的合力的过程叫做力的合成。一、力的合成提出问题?一、力的合成提出问题4.两个互成角度的力合成时不符合简单的代数运算,指导学生阅读教材第62页“实验”,总结探究求合力的步骤、注意问题以及合力的求解方法。
实验步骤:
(1)在桌上平放一个方木板,在方木板上铺上一张白纸,用图钉把白纸固定好。
(2)用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的G点(G点的位置应该靠近一端中点),在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳,细绳的另外一端是绳套。
一、力的合成?一、力的合成注意问题:
①同一实验中的两个弹簧测力计的选取方法是:将两个弹簧测力计钩好后对拉,若两个弹簧测力计在拉的过程中,读数相同,则可选,若不同,应另换,直至相同为止,使用时弹簧测力计与板面平行。
②在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。
③画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要太大而画出纸外。要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。
④在同一次实验中,橡皮条拉长后结点O的位置一定要相同。
⑤由作图法得到的F和实际测量得到的F′,不可能完全符合,但在误差允许范围内可认为F和F′符合。一、力的合成提出问题求合力的方法——平行四边形定则
求互成角度的两个力的合力,可以用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间所夹的对角线就表示合力的大小和方向,这就是平行四边形定则。如图所示。典型例题例1 力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向竖直向上。通过作图求这两个力的合力F的大小和方向。一、力的合成提出问题5. 在例1中如果改变两个力之间的夹角,将两个力之间的夹角改为60°和120°,则合力分别是多大?(学生作图求解)并由此总结出在两个分力大小不变的情况下,改变两个分力的夹角,合力会怎样变化?点拨:合力随夹角的变大而变小,随夹角的变小而变大。
演示:利用合力与分力关系模拟演示器(如图3-4-19),让两个力F1和F2的夹角θ在0°~180°之间变化,观察合力大小随夹角的变化关系。一、力的合成提出问题?典型例题例2 如图为两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象，则这两个分力大小分别是（ ）
A.1 N和4 N B.2 N和3 N
C.1 N和5 N D.2 N和4 N解析：由合力与分力的关系满足|F1-F2|≤F≤F1+F2知
F1+F2=5N ①
|F1-F2|=1N ②
联立①②解得：F1=2N，F2=3N 或 F1=3N，F2=2N
答案：B典型例题?解析:以滑轮为研究对象,悬挂重物的绳子的张力是mg,故小滑轮受到绳子的作用力沿BC、BD方向,大小都是100 N,从图3-4-22中看出,∠CBD=120°,∠CBF=∠DBF,得∠CBF=60°,即△CBF是等边三角形,故F=100 N,选项C正确。
答案:C
总结:两个大小相等的力,互成120°角时,合力与两个分力大小相等。二、共点力提出问题结论:(1)如果一个物体受到两个或更多力的作用,有些情况下这些力共同作用在同一点上,或者虽然不作用在同一点上,但他们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。
(2)共点力的特点是物体受到的几个力作用于一点或者它们的作用线相交于一点。
(3)力的合成的平行四边形定则只适用于共点力作用的情况。(1)什么样的力是共点力?
(2)共点力有什么特点?
(3)力的合成的平行四边形定则的适用条件是什么?巩固练习1. (多选)大小分别为30 N和25 N的两个力，同时作用在一个物体上，两个力的合力F的大小可能是（ ）
A.0 N B.5 N C.40N D.70NBC巩固练习2. (单选)如图示，两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，在θ角从0逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况为(　　)
A.逐渐增加到最大
B.从最大逐渐减小到零
C.从最大逐渐减小到最小
D.先增大后减小C巩固练习3. (单选)两个共点力的大小均等于F,如果它们的合力大小也等于F,则这两个共点力之间的夹角为( D )
A.30° B.60° C.90° D.120°巩固练习?布置作业
完成[课时学案]中交流讨论的内容