3.4 力的合成(共25张ppt)

(共25张PPT)
粤教版 必修一 第三章
第三章 相互作用
第四节 力的合成
新课导入
生活中，很多力作用在一个物体上的情况较为常见。
等效替代
静止状态
等效替代
匀速前进
如果一个力产生的效果与另外几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力与另外几个力等效，可以相互替代， 这个力就称为另外几个力的合力,另外几个力称为这个力的分力
合力
分力
等效替代
力的合成
知识回顾
同一直线上两个力的合成方法
等效
替代
互成角度的两个力如何等效替代成一个力？
实验探究：两个互成角度的力的合成规律
①怎样保证分力产生的效果与合力相同？
等
效
替
代
相
同
形
变
思考：
②实验过程需要记录哪些实验数据？
力的大小、方向、作用点
将橡皮筋拉到同样的位置
③如何直观地描述力的大小、方向、作用点？
力的图示法
实验探究：两个互成角度的力的合成规律
实验探究：两个互成角度的力的合成规律
实验探究：两个互成角度的力的合成规律
实验探究：两个互成角度的力的合成规律
实验探究：两个互成角度的力的合成规律
实验表明：
在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边做平行四边形，这两个邻边的对角线就代表合力的的大小和方向。
这个规律叫做平行四边形定则。
F1
F2
F
θ
实验探究：两个互成角度的力的合成规律
实验探究：两个互成角度的力的合成规律
1
0
2
3
4
5
N
1
0
2
3
4
5
N
1
0
2
3
4
5
N
记录效果
记录方向
1、实验中一定要保证分力与合力的效果相同，即要将橡皮条的结点O拉到同一位置.
2、使用弹簧测力计前要校准；拉动皮筋时，细绳、弹簧测力计应平行于纸面.
3、每一次都要在白纸上记录弹簧测力计的读数及拉力的方向.
4、在同一次实验中画力的图示要统一标度，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些
注意事项
实验探究：两个互成角度的力的合成规律
减少误差:
①在合力不超出量程及橡皮条弹性限度内的前提下，两个分力应尽量大一些．
②用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，角度合适，其夹角不宜太小，也不宜太大。
③细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向．
【典例1】　某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
甲　　　　　　　　　　乙
(1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．
例2　在“验证力的平行四边形定则”实验中，该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如图所示．其中对于提高实验精度最有利的是(　　)
【解析】为了提高实验精度，
弹簧测力计读数尽可能大一些，
标注细绳方向的两点尽可能远一点，
标度尽可能小一些，
两力F1、F2夹角不宜过大或过小，
所以B正确,A、C、D错误；故选B.
B
F1
F2
F
三角形定则
共起点
首尾相接
平行四边形定则
分力一定，两分力夹角越大，合力越小
矢量运算法则：
F1
F2
F
θ
例3：某人水平扔出一个重力的小球，小球在空中受
到水平向左的风力的作用，求小球所受的合力.
方法1：利用作图法求合力
方法2：利用计算法求合力
0.1N
F
G
F合
计算法：常见求合力的三种特殊情况
类型 作图 合力的计算
两分力大小相等，夹角为θ ①大小：F＝2F1cos
方向：F与F1夹角为
②当θ＝120°时，F1＝F2＝F
合力与其中一个分力垂直 大小：F＝
方向：sin θ＝
利用平行四边形定则依次合成
多个力合成：
F1
F2
F3
F12
F合
利用三角形定则合成
F1
F2
F3
F4
F合
θ
【例4】如图所示，5个力同时作用于一点，5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，已知F1＝10 N，则这5个力的合力的大小为 (　　)
A.30 N　　　 B.40 N C.50 N D.60 N
D
实际应用：斜拉桥
【典例5】　如图所示为一座大型斜拉桥，假设桥
中某对钢索与竖直方向的夹角都是60°，每根钢索
中的拉力大小都是3×104 N，那么它们对塔柱形成
的合力是多少？方向怎样？
数学知识补充：正弦定理、余弦定理
A
B
C
a
b
c
合力
分力
等效替代
力的合成
遵循：平行四边形定则、三角形定则