高中物理 力的合成课件 新人教版必修1.ppt

知识与技能1．使学生从力的等效性理解合力及力的合成的概念；2．理解两个互成角度的共点力的合成遵循平行四边形定则．过程与方法1．通过探究求合力的方法——力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力；2．探究合力的大小与分力的大小随夹角的变化关系；3．培养学生动手实验的能力，建立矢量合成法则的观念．情感、态度与价值观通过课堂教学，使学生领悟物理学中常用的实验、探索、总结规律的研究问题的方法，激发对科学的热爱和献身精神．如图所示是上海黄浦江上的杨浦大桥，杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的双塔双索叠合梁斜拉桥．大桥全长7658米，602米长的主桥犹如一道横跨黄浦江的彩虹，在世界同类型斜拉桥中雄居第一．是什么力量拉起这么重的桥体呢？其设计原理是什么呢？体现了什么物理思想呢？1．合力、分力：一个力产生的效果如果跟几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力．2．力的合成：求几个力的合力的过程叫做力的合成．3．等效代换：一个力的作用效果可以与几个力共同作用的效果相同，一个力与作用效果相同的多个力之间是可以相互代换的，这种关系称为等效代换．力的合成实际上就是找一个力去代替几个已知的力，而不改变其作用效果．在力的合成中，分力是实际存在的，每个分力都有对应的施力物体，而合力是一个设想的但有实际意义的力，在力的合成中的合力没有与之对应的施力物体．合力与分力的关系，是人们为了简化问题而采用的一种等效方法．1．平行四边形定则(1)两个力F1、F2合成时，如果以这两个共点力F1与F2为邻边作平行四边形，那么其合力大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线来表示．这个法则就叫做平行四边形定则．如下图，F即表示F1与F2的合力．特别提醒：根据平行四边形定则用作图法求两个力的合力时，须严格作出力的图示，再由图量出合力的大小和方向．应注意：①分力、合力的作用点相同，切忌弄错了表示合力的对角线；②分力、合力的比例要一致，力的标度要适当；③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；④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出合力与某一分力间的夹角．(2)所有矢量的合成都遵循平行四边形定则，没有例外．(3)由平行四边形定则分析可知，F1与F2的夹角θ变化时，合力F的大小和方向都随之变化．①两个分力F1与F2同向时合力F最大，F＝F1＋F2.②两个分力F1与F2反向时合力F最小，F＝|F1－F2|，其方向与比较大的那个分力的方向相同．③合力的变化范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2特别提醒：(1)若三个共点力F1、F2、F3的合力为F，设F1≤F2≤F3.显然，当三个力方向相同时，合力F最大，Fmax＝F1＋F2＋F3.(2)若三个力中最大那个力在另外两个力的合力的变化范围内，则合力F最小值为零，Fmin＝0；若三个力中最大那个力不在另外两个力的合力的变化范围内，则当F1与F2方向相同且与Fmax方向相反时，合力F最小，Fmin＝|F3－(F1＋F2)|.④F1与F2的夹角θ越大，合力就越小．⑤合力可能大于某一个分力，也可能小于某一个分力．3．作图法求合力从力的作用点起，以两个力的方向按同样的标度作出两个力F1与F2的图示，规范画出平行四边形，这个平行四边形中两个分力所夹的对角线的长度按同样的比例表示了合力F的大小，对角线的方向就是合力F的方向，通常可用量角器量出合力F与某个分力的夹角．特别提醒：作平行四边形时要注意：①合力、分力要共点，实线、虚线要分清；②合力、分力的标度要相同；③作平行四边形要准确．4．三角形定则求合力下图中甲用平行四边形定则求得F1、F2的合力F；图乙把表示F1、F2的有向线段依次首尾相连，再把代表F1线段的起点和F2的终点相连，得到合力F，这一方法称为三角形定则．图丙为用平行四边形定则求三个力F1、F2、F3的合力的示意图，先求出任意两个分力(如F1和F2)的合力F12，再求出F12与第三个力F3的合力F；同样可以如图丁所示，把代表F1、F2、F3的有向线段依次首尾相连，再把代表F1线段的起点和代表F3线段的终点相连，得到合力F，这一方法可称为力多边形法．1．定义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，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力．2．共点力的合力对两个共点力均可以用平行四边形定则求出其合力．对多个共点力的合成，我们可以先求出任意两个力的合力，再求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．特别提醒：平行四边形定则适用于共点力合成，非共点力不能运用平行四边形定则合成．3．求任意三个共点力的合力最小值的方法已知任意三