(共21张PPT)
3.4 力的合成
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第一章
一、共点力
共点力:几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的延长线相交于同一点上,这几个力叫做共点力。
情景一:吊起物品
两根绳对玩偶的两个拉力与一根绳对玩偶的一个拉力,就“吊起玩偶”这一作用效果而言,相同吗?
情景二:拉伸弹簧
效果相同 等效替代
一个力作用的效果跟几个力共同作用的效果相同,这个力叫做那几个力的合力,那几个力叫做这个力的分力。
二、合力与分力
合力 等效替代 分力
“等效替代”法
曹冲称象
“等效替代”法
一个静止的物体在某平面内受到4个力的作用,物体将向哪个方向运动
想一想:在保证作用效果不变的前提下,是否可以用一个力F来替代这4个力的作用呢
思考:
一个静止的物体在某平面内受到4个力的作用,物体将向哪个方向运动
想一想:在保证作用效果不变的前提下,是否可以用一个力F来替代这4个力的作用呢
思考:
二、力的合成规律
方向在同一直线上的几个力的合成运算
使用直接加减的方法:同向相加
反向相减
若两个分力的方向不在同一只线上呢?
小实验
两个分力方向互成角度时,合力大小是否等于两个分力大小之和?
如何设计实验?
结论:当两个力方向互成角度时,合力大小不再等于两分力大小之和。即 F≠FI+F2
方案一
方案二
静止
拉至同一点
探究实验
互成角度的两个力F1、F2与其合力F的关系。
怎样记录合力和分力的方向?——绳子方向
——细线下方描点(两点确定一条直线)
方案三
大小、
方向
哪种方案更好?
实验步骤(视频)
设计实验:探究互成角度的两个力F1、F2与其合力F的关系
注意事项
(1) 测力计在测量之前应先调0。
(2) 橡皮筋、细线应与木板平行。
(3)测力计应与细线平行。
(4) 角度不宜过大或过小。
(5)拉力在不超出测力计量程的前提下尽量大一些。
——作力的图示(选取合适的标度)
怎样精确地表示合力和分力的大小和方向
为了得到全面的实验数据:前两组探究锐角,中间两组探究直角,后两组探究钝角
求两个力的合力时,用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,这个规律叫作平行四边形定则。
三、力的合成规律
互成角度的二力合成---结论
例1:射箭时,若刚释放的瞬间,马弦的拉力F1、F2均为100N,弓弦的夹角为90°,如图所示,求此时弓弦对箭产生的合力大小和方向。
四、学以致用
合力F是真实存在的么?
思考:多个力作用在一个物体上时如何求合力?
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
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去,最后得到的结果就是这些力的合力
逐次合成法
1、一些概念:共点力、合力、分力、力的合成
2、一种方法:等效替代
3、一个定则:平行四边形定则
4、一次体验:科学探究的过程:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验/进行试验收集证据、分析论证、评估、交流与合作
5、一些感悟
小结:
作业1:
完成课后习题1、2、3题
查询有关港珠澳大桥的信息,了 解为何其被誉为“世界七大奇迹之一”,以及其采用的斜拉式钢索设计中所蕴含的物理知识。
作业2:
感谢聆听