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(共30張PPT)
高一 物理
3.4 力的合成
你能說出曹沖這么做的依據(jù)嗎？
著名物理學(xué)家牛頓告訴我們
把簡單的事情考慮得很復(fù)雜，可以發(fā)現(xiàn)新領(lǐng)域；把復(fù)雜的現(xiàn)象看得很簡單，可以發(fā)現(xiàn)新定律。
今天我們一起來學(xué)習(xí)一個新規(guī)律
力的等效替代
1.能從力的作用的等效性來理解合力和分力的概念.
2.能通過實驗探究求合力的方法——平行四邊形定則，并知道它是矢量運(yùn)算的普遍規(guī)則。(重點)
3.會用作圖法和直角三角形的知識求共點力的合力。
4.知道合力的大小和分力夾角的關(guān)系。(難點)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
F1
F2
G
F
G
多個力的作用效果=一個力的作用效果
物理思想:等效替代
一、合力與分力
當(dāng)一個物體受到幾個力的共同作用時，我們常常可以求出這樣一個力，這個力產(chǎn)生的效果跟原來幾個力的共同效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。原來的幾個力叫做這個力的分力。
說明：在實際問題中，就可以用這個力來代替那幾個力，這就是力的等效代替。而不是物體又多受了一個合力。
既然合力與分力可以相互替代，那它們之間存在什么關(guān)系呢
是不是滿足1+1=2呢？
答案是不一定，不是因為算錯，而是它要符合平行四邊形定則
1、求幾個力的合力的過程，叫做力的合成.
二、力的合成
F1=4N
0
F2=3N
F合=F1+F2=7N
2、方向在同一直線上力合成問題
兩個分力同向相加
兩個分力反向相減
0
F1=4N
F2=3N
F合=F1-F2=1N
以上情形中兩個分力共線，如果兩個分力有夾角該怎樣合成？
3、互成角度的兩個力的合成
猜想：
【實驗器材】
方木板、白紙、彈簧秤（兩個）、橡皮條、細(xì)繩套1個或2個、三角板、刻度尺、圖釘（幾個）。
實驗探究
1、怎樣確定兩個分力
F1、F2的大小、方向？
F1
F2
O
實驗問題指導(dǎo)：
F1
F2
O
F
2、怎樣使F單獨作用
效果與F1、F2共同
作用效果相同？
合力
分力
3、1N 的力用幾厘米長的線段來表示 你是如何考慮的
讓所畫的圖形不要太大也不要太小
試驗探究過程中………..
（1）求兩個力的合力時，以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，夾在兩鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向，這個法則叫平行四邊形定則。
F2
F1
O
實驗結(jié)論總結(jié)
（2）平行四邊形定則是一切矢量的運(yùn)算法則，不僅適用于力的合成，也適用于位移、速度、加速度等矢量的合成。
【典例】氣球在空中受到的空氣浮力豎直向上，大小為4N，同時受到水平方向的風(fēng)力作用，大小為3N。求氣球受到的浮力與風(fēng)力的合力。
即學(xué)即用
1.計算法求合力
解：根據(jù)平行四邊形定則作出下圖:
F1
F2
F合
θ
由直角三角形可得
方向：與豎直方向夾
角為θ且
2.圖解法(即力的圖示法)求合力。
解：選定一個合適的標(biāo)度，如用一個單位長度表示1N，用O點代表氣球，作出氣球所受兩個力的圖示，如圖所示。以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，作出表示合力F的對角線OF，用刻度尺量出對角線的長，約為5個單位長度，可求得合力的大小約為F=5×1N=5N
用量角器量出合力F與豎直方向的夾角為37°
O
求合力的兩種方法：
（1）圖解法從力的作用點沿兩個分力的作用方向，按同一標(biāo)度作出兩個分力F1和F2,并畫成一個平行四邊形，這個平行四邊形的對角線的長度按同樣比例表示合力的大小，對角線的方向就是合力的方向。通常可用量角器直接量出它與某一個分力方向的角度。
（2）計算法用公式計算出合力的大小。
規(guī)律方法
1.兩個力F1和F2的夾角在由0°變?yōu)?80°過程中，合力的大小怎樣變化？你能不能確定出兩個力的合力大小范圍？
2.合力的大小一定大于分力的大小嗎？
思考討論
思考：合力是否一定比分力大？
三、合力與分力間夾角θ關(guān)系
2、合力的取值范圍：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
1、夾角θ越大，合力就越小：
F合隨F1和F2的夾角增大而減小
3、F合可能大于、等于、小于 F1、F2
四.多力合成
先求兩個力的合力，再求出這個合力與第三個力的合力，……直到把所有力合為一個力，得到合力。
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
F1
F2
放在光滑水平桌面上的圓盤，受到如圖所示
的力的作用，且兩力大小相等，則此時這兩
個力可以合成嗎？
？
思考
O
G
五、共點力
如果一個物體受到兩個或更多個力作用，這些力都作用在物體上的同一點，或者雖不作用在同一點上，但它們的延長線相交于同一點，這樣的一組力叫做共點力。
力的合成的平行四邊形法則，只適用于共點力。
共點力的作用線能相交于一點
對于同一物體產(chǎn)生相同的效果
已知分力
合力
力的合成
平行四邊形定則
以兩個共點力為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向
遵循
本課小結(jié)

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