高中物理4 力的合成和分解教案配套ppt课件

这是一份高中物理4 力的合成和分解教案配套ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了一力的合成，一个力作用，小实验，弹簧秤吊钩码，二共点力，做力的图示，误差分析，三平行四边形法则，合力的作法，矢量三角形定则等内容，欢迎下载使用。

观察上面的情境图片：①两种秋千的绳对小孩的力效果相同吗？②两位小孩用的力与一个成年人用的力效果相同吗？ 它们可以相互替代吗？
合力与分力：一个力(F)作用的效果跟几个力(F1、F2……)共同作用的效果相同，这个力(F)叫做那几个力的合力。那几个力(F1、F2……)叫做这个力的分力。
当一个力作用的效果=两个(或多个）力共同作用的效果时，我们可以进行力的合成。
合力与分力的关系：①合力与分力在作用效果上可以互相等效替代，并非同时存在；②合力与分力是相对同一个物体而言，只有同一物体同时受到的力才能合成。③不同性质的力也可以合成。
求几个力的合力的过程叫做力的合成。
力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不改变其作用效果。
提出问题：如何去求合力呢?
例如：3N和4N，合力是多少?
二.互成角度的力的合成
利用实验器材：两只测力计、一只钩码。根据下面的示意图做实验，比较F和F1+F2 的关系，你有何发现？
如果一个物体受到多个力的作用，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，但他们的力的作用线延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力。
在同一次实验中，必须把橡皮筋拉到同一位置。
2.实验中怎样得到力的大小和方向？
3.怎样直观、准确地表示分力与合力?
1.如何保证合力与两分力作用效果相同？
弹簧秤的示数、拉线的方向。
1.弹簧测力计的摩擦：
弹簧测力计应与木板平行，水平拉动弹簧测力计。
2.弹簧测力计的重力影响：
使木板水平放置，弹簧测力计应水平调零。
在记录细绳方向时，不要直接沿细绳方向画直线，在接近细绳两端位置(距离尽量大些)在白纸上画两个点，去掉细绳后再过这两个点连直线。
拉动橡皮条时，两弹簧秤夹角不宜太大或太小，以60°～120°之间为宜。
同一次实验中，结点E的位置一定要相同。重复实验再次进行验证时，结点的位置可以不同。
理论值F′不一定沿橡皮条方向但单个弹簧测力计的拉力F一定沿橡皮条方向。
例题：某同学利用如图所示的装置验证力的平行四边形定则，下列说法正确的是(　 　)A.进行图乙中的操作时，拉力F1，F2的方向一定相互垂直B.在图乙、丙中，橡皮条必须沿竖直方向拉伸C.在图乙、丙中，必须将小圆环拉至相同的位置D.图乙操作完成后，可更换橡皮条，继续完成图丙所示的实验步骤E.同一次实验中，O点位置不允许变动，重复试验再次进行验证时，结点的位置可以不同F.实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
甲　 　 　乙　 　 丙
以这两个分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。
分力的大小和夹角固定后，合力的大小方向就确定了。
解法1：作图法(即力的图示)求合力
例题：已知力F1=45N，方向水平向右；力F2 = 60N，方向竖直向上，求这两个力的合力F的大小和方向？
大小：F合=15×5N=75N
方向：与F1成53º斜向右上方
作图时要先确定力的标度，同一图上的各个力必须采用同一标度。
tanθ=F2/F1=4/3
方向：与F1成53º角斜向右上方
解：由直角三角形知识可得：
例题：已知两个分力大小均为F，互成120°，求合力大小和方向。
例题：已知两个分力大小均为F，互成60°，求合力大小和方向。
平行四边形的邻边平移后，两个共点力首尾相接，从一个力的始端指向另一个力的末端，这个有向线段就是合力。
讨论1：在两个分力F1、F2大小不变，合力随夹角如何变化？
①合力最大: F=F1+F2 (夹角为0, 即方向相同)
②合力最小: F=︱F1 - F2︱ (夹角为180即方向相反)
③合力的大小范围: ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
④合力可能大于、等于、小于任一分力
两个分力F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力越小。
例题：作用在同一点的两个力，大小分别为5N和2N，它们的合力不可能是（ ） A．5N　　 B．4N C．2N　 　 D．9N
例题：两个共点力的合力的最大值为35N，最小值为5N，则这两个力的大小分别为 N和 N若这两力的夹角为900，则合力的大小为 N．
例题：两个共点力，大小都是50 N，如果要使这两个力的合力也是50 N，这两个力之间的夹角应为 。
合力一定时，两等大分力大小随夹角增大而增大当夹角为120°时，合力F=F1=F2
讨论2：合力一定时，两等大分力随夹角如何变化？
一个分力不变，另一个分力增大时,合力可能增大,可能减小,可能不变
讨论3：一个分力不变，另一个分力增大时,合力一定增大吗？
三个共点力合成后的范围①三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3。②任取两个力，求出其合力的范围;如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力最小值为零；如果第三个力不在这个范围内，则合力最小值等于最大的力减去另外两个力之和。
（１）3N、4N和5N三个力，合力的范围是多大？
（２）3N、4N和３N三个力，合力的范围是多大？
（３）3N、4N和８N三个力，合力的范围是多大？
特殊现象：三个力的合力为零
三个力的首尾相连可以构成封闭的三角形三个力的大小满足三角形三条边的关系
三力平衡：任意两个力的合力与第三个力等大反向。
例题：图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的，平衡时AD是水平的，BO与水平面的夹角为θ。求AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小。
例题：一串小灯笼（五只）彼此用轻绳连接，并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为30°，如图所示。设每个灯笼的质量均为m。则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为 。