ldhc3.doc

4[高一物理教案5]力的合成一、教学目标1.理解力的合成和合力的概念。2．会用作图法求共点力的合力。3．要求知道合力的大小与分力间夹角的关系二、重点1.按等效思想总结出平行四边形定则难点1.用做图法和计算法求合力三、教学方法讲授、演示实验、归纳、总结四、教具平行四边形定则演示器合力与分力关系模拟演示器、三角板、弹簧秤2个、钩码.教学过程力的合成合力与分力：若一个力作用在物体上所产生的效果跟几个力共同产生的效果相同则这个力叫那几个力的合力共点力：几个力如果都作用在物体的同一点或它们的作用点相交于一点这几个力叫共点力。【注意】力的合成是唯一的只有同一物体所受的合力才可合成不同性质的力也可以合成分力与合力物体实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效代替关系而不是物体的重复受力力的合成的解法【演示】将图1-5-1所示实验装置安装在贴有白纸的竖直平板上。GFOF1F2CGFOFGOF1CF2FAB图1-5-1（a）图1-5-1（b）图1-5-1（c）图1-5-1（a）表示橡皮条GE在两个力的共同作用下沿着直线伸长了EO这样的长度。图1-5-1（b）表示撤去F1和F2用一个力F作用在橡皮条上使橡皮条沿着相同的直线伸长相同的长度力F对橡皮条产生的效果跟力F1和F2共同产生的效果相同所以力F等于F1和F2合力。合力F跟力F1和F2有什么关系呢？在力F1和F2的方向上各分别表示力F1和F2的方向上个作线段OA和OB根据选定的标度使它们的长度分别表示力F1和F2的大小（图1-5-1（c））。以OA和OB为邻边作平行四边形OACB。量出这个平行四边形的对角线OC的长度可以看出根据同样的标度合力F的大小和方向可以用对角线OC表示出来。改变力的大小和方向其合力仍可以用对角线OC表示出来。平行四边形定则：如果用表示两个共点力的F1和F2线段为邻边作平行四边形那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示出来这叫做力的平行四边形定则。平行四边形定则的应用：计算法⑴两力同方向时（θ=0°）F合=F1+F2方向与F1、F2的方向同向⑵两力反向时（θ=180°）F合=F1－F2（设F1>F2）方向与F1方向相同⑶两力互相垂直时（θ=90°）F合=方向与F1间的夹角α满足tgα=⑷两力夹角为θ时方向与F1间夹角α满足tanα=平行四边形定则的应用：作图法作图时的注意的事项：⑴合力、分力要共点实线、虚要分清；⑵合力、分力的标度要相同作图要准确；⑶对角线要找准【例1】如图1-5-2（a）所示物体受到大小相等两个拉力作用每个拉力都是2000N夹角时50°求这两个拉力的合力。【解析】本题考查合力的求解方法。做图法：取5mm表示500N的力做出四边形如图1-5-2（b）所示量得对角线长36mm故合力大小为N=3600N合力方向沿两分力F1和F2的夹角的角分线上。F1F2F500N图1-5-2（b）计算法：⑴本题做出的平行四边形菱形可用几何知识求合力F如图1-4-2（c）所示直角三角形OAD中OD表示合力F的一半∠AOD=25°=F1cos25°=2×2000×0.9063N=3625N。⑵也可用公式计算：=2000×=3625NF1F2FOCABD图1-5-2（c）求两个以上共点力的合成时先求出任意两个共点力的合力再求这个合力与第三个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。如果物体受三个力作用而平衡则这三个力必是共点力任意两个力的合力比与第三个力组成平衡力。矢量与标量矢量：在物理学中有大小、方向遵循平行四边形定则的物理量叫矢量。标量：在物理学中只有大小、没有方向的物理量叫标量。总结：力是矢量合成遵守平行四边形定则合力是对分力共同作用效果的等效代替。