《力的合成》示范公开课教学课件【高中物理必修1】

第二章·第五节力的合成学习目标理解合力与分力的概念通过实验，理解力的合成法则知道共点力，知道共点力的平衡条件掌握平行四边形定则，会用作图法、计算法求共点力的合力当一个物体受到几个力共同作用时，如果一个力的______跟这几个力的共同__________相同，这一个力叫做那几个力的______，那几个力叫做这个力的_____。合力与分力的关系为_________关系。新课学习一、合力与分力作用效果作用效果合力分力等效替代新课学习二、力的合成1.力的合成：求几个力的___的过程。2．两个力的合成(1)遵循法则——_________________。(2)方法：以表示这两个力的线段为_____作平行四边形，这两个邻边之间的对角线表示_________________。合力平行四边形法则邻边合力的大小和方向新课学习3．两个以上的力的合成方法先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与________的合力，直到把_________都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。第三个力所有的力新课学习三、共点力1.共点力：几个力如果都作用在物体的________，或它们______________________，这几个力就叫做共点力。如下图所示的两种情况三个力都是共点力。同一点作用线相交于同一点2．力的作用线：沿___________所做的直线就是力的作用线。力的方向新课学习四、对合力与分力的进一步理解(1)等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代。(2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力。(3)瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化。1．合力与分力相关性新课学习当两分力F1、F2大小一定时(1)两力同向时合力最大：F＝F1＋F2，方向与两力同向；(2)两力方向相反时，合力最小：F＝|F1－F2|，方向与两力中较大的力同向。(3)两力夹角为θ时，如图，合力随θ的增大而减小，合力大小的范围是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。四、对合力与分力的进一步理解2．合力与分力间的大小关系新课学习合力可以大于等于两个分力中的任何一个力，也可以小于等于两分力中的任何一个力。特别提醒：新课学习(1)用作图法求作用在同一点的两个互成角度的力的合力的程序①选取同一标度，用力的图示，从力的作用点起，分别作出两个分力F1、F2的图示；②以表示F1、F2的线段为邻边作出平行四边形，从而得到两分力F1、F2所夹的平行四边形的对角线，即表示合力F；五、求合力的方法1．作图法新课学习(1)用作图法求作用在同一点的两个互成角度的力的合力的程序③用刻度尺量出该对角线的长度，根据选取的标度计算合力的大小；再量出对角线与某一分力的夹角，表示合力的方向；④当分力的个数多于两个时，可先作出任意两个分力的合力，再将这个合力依次与其他分力合成，最终求出所有分力的合力。五、求合力的方法1．作图法新课学习五、求合力的方法(1)先作出力的合成的示意图，然后运用数学知识，如解直角三角形、正、余弦定理等，进行计算。(2)经常遇到的两种计算合力的类型①相互垂直的两个力的合成(即α＝90°)F合＝，F合与F1夹角的正切值tanβ＝，如图所示。2．计算法新课学习五、求合力的方法②两个等大的力的合成：平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直平分的特点可解得F合＝2Fcosα2，F合与每一个分力的夹角为α2，如图所示。

2．计算法新课学习五、求合力的方法2．计算法若α＝120°，则F合＝2Fcos＝F，即合力大小等于分力大小。特别提醒：(1)作图时，合力、分力要共点，实线、虚线要分清，标度要惟一且适当。(2)作图法和计算法均为矢量运算的通用方法。新课学习六、实验：探究求合力的方法1．实验步骤①用图钉把白纸固定在水平桌面上的方木板上。②用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。③通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点(如下图所示)。新课学习六、实验：探究求合力的方法1．实验步骤⑤在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。④用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个测力计的读数。新课学习⑦改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。六、实验：探究求合力的方法1．实验步骤⑥只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F′的图示，比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同。新课学习六、实验：探究求合力的方法2.结论：F和对角线F′在误差范围内重合，说明两个力合成时，用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，则平行四边形的对角线所代表的力与合力的大小和方向是相同的。随堂小练两个共点力的合力为F，如果它们之间