秋高中物理 第3章 相互作用 4 力的合成 新人教必修1

成才之路·物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索人教版·必修1編輯ppt相互作用第三章編輯ppt4力的合成第三章編輯ppt課堂情景切入2知識自主梳理3重點(diǎn)難點(diǎn)突破4考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)5易錯(cuò)案例剖析6課時(shí)作業(yè)7學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1編輯ppt學(xué)習(xí)目標(biāo)定位編輯ppt※理解合力與分力的概念，體會等效替代的物理思想※※通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證力的合成法則※知道共點(diǎn)力，知道共點(diǎn)力的平衡條件※※掌握平行四邊形定則，會用作圖法、計(jì)算法求共點(diǎn)力的合力編輯ppt課堂情景切入編輯ppt兩人同拉一輛車如下圖所示，每人都用100牛的力拉，車受到的拉力一定是200牛嗎？編輯ppt知識自主梳理編輯ppt當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力共同作用時(shí)，如果一個(gè)力的___________跟這幾個(gè)力的共同__________相同，這一個(gè)力叫做那幾個(gè)力的________，那幾個(gè)力叫做這個(gè)力的________。合力與分力的關(guān)系為___________關(guān)系。合力與分力作用效果作用效果合力分力等效替代編輯ppt1．力的合成：求幾個(gè)力的________的過程。2．兩個(gè)力的合成(1)遵循法則——________________(2)方法：以表示這兩個(gè)力的線段為________作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對角線表示__________________。3．兩個(gè)以上的力的合成方法：先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與__________的合力，直到把__________都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。力的合成合力平行四邊形定則鄰邊合力的大小和方向第三個(gè)力所有的力編輯ppt1．定義：幾個(gè)力如果都作用在物體的________，或它們的____________________，這幾個(gè)力就叫做共點(diǎn)力。2．力的合成適用范圍：力的合成遵從平行四邊形定則，只適用于________。共點(diǎn)力同一點(diǎn)作用線相交于同一點(diǎn)共點(diǎn)力編輯ppt重點(diǎn)難點(diǎn)突破編輯ppt一、對合力與分力的進(jìn)一步理解1．合力與分力的相關(guān)性(1)等效性：合力的作用效果與分力的共同作用效果相同，它們在效果上可以相互替代。(2)同體性：各個(gè)分力是作用在同一物體上的，分力與合力為同一物體，作用在不同物體上的力不能求合力。(3)瞬時(shí)性：各個(gè)分力與合力具有瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系，某個(gè)分力變化了，合力也同時(shí)發(fā)生變化。編輯ppt2．合力與分力間的大小關(guān)系當(dāng)兩分力F1、F2大小一定時(shí)(1)兩力同向時(shí)合力最大：F＝F1＋F2，方向與兩力同向；(2)兩力方向相反時(shí)，合力最?。篎＝|F1－F2|，方向與兩力中較大的力同向。(3)兩力夾角為θ時(shí)，如圖，合力隨θ的增大而減小，合力大小的范圍是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。編輯ppt特別提醒：(1)在力的合成中分力是實(shí)際存在的，每一個(gè)分力都有對應(yīng)的施力物體，而合力沒有與之對應(yīng)的施力物體。(2)合力為各分力的矢量和，合力可以大于兩個(gè)分力中的任何一個(gè)力，也可以小于兩分力中的任何一個(gè)力，還有可能和分力大小相等。編輯ppt編輯ppt答案：在船的吃水線相同的情況下，一頭大象的重力與一堆石頭的重力相當(dāng)。其中包含了等效替代的思想方法，即一頭大象和一堆石頭的作用效果相同。結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)舉例：一桶水可以由一個(gè)成年人單獨(dú)提起，也可以由兩個(gè)小孩共同提起。兩個(gè)小孩對水桶的作用效果與一個(gè)成年人對水桶的作用效果相同。編輯ppt二、求合力的方法1．作圖法(1)用作圖法求作用在同一點(diǎn)的兩個(gè)互成角度的力的合力的程序①選取同一標(biāo)度，用力的圖示，從力的作用點(diǎn)起，分別作出兩個(gè)分力F1、F2的圖示；②以表示F1、F2的線段為鄰邊作出平行四邊形，從而得到兩分力F1、F2所夾的平行四邊形的對角線，即表示合力F；編輯ppt③用刻度尺量出該對角線的長度，根據(jù)選取的標(biāo)度計(jì)算合力的大??；再量出對角線與某一分力的夾角，表示合力的方向；④當(dāng)分力的個(gè)數(shù)多于兩個(gè)時(shí)，可先作出任意兩個(gè)分力的合力，再將這個(gè)合力依次與其他分力合成，最終求出所有分力的合力。編輯ppt編輯ppt編輯ppt特別提醒：(1)作圖時(shí)，合力、分力要共點(diǎn)，實(shí)線、虛線要分清，標(biāo)度要唯一且適當(dāng)。(2)作圖法和計(jì)算法均為矢量運(yùn)算的通用方法。編輯pptA．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不確定B．三力的合力有唯一值3F3，方向與F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向與F3同向D．由題給條件無法求出合力大小編輯ppt答案：B解析：根據(jù)平行四邊形定則，作出F1、F2的合力如圖，大小等于2F3，方向與F3相同，再跟F3合成，則三個(gè)力的合力為3F3。故B正確。綜上本題選B。編輯ppt三、實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)驗(yàn)證兩個(gè)力合成時(shí)的平行四邊形定則。(2)通過驗(yàn)證力的平行四邊形定則，培養(yǎng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力。2．實(shí)驗(yàn)原理若某個(gè)力F′的作用效果與兩個(gè)力F1、F2的共同作用效果都能使橡皮條伸長到同一點(diǎn)，則F′為F1和F2的合力，作出F′的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出F1和F2的合力F的圖示，比較F′、F，分析在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否大小相等、方向相同。即可驗(yàn)證平行四邊形定則。編輯ppt3．實(shí)驗(yàn)器材方木板、白紙、彈簧測力計(jì)(兩個(gè))、橡皮條、細(xì)繩套(兩個(gè))、三角板、刻度尺、圖釘(若干)、鉛筆。4．實(shí)驗(yàn)過程(1)釘白紙：用圖釘把白紙固定在水平桌面上的方木板上。(2)拴繩套：用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套。編輯ppt(3)兩個(gè)力拉：①通過細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長，使結(jié)點(diǎn)伸長到O點(diǎn)(如下圖所示)。②用鉛筆記下O點(diǎn)的位置，畫下兩條細(xì)繩的方向，并記下兩個(gè)測力計(jì)的讀數(shù)。編輯ppt(4)一個(gè)力拉：①只用一個(gè)測力計(jì)，通過細(xì)繩把橡皮條上的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O。②記下測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向。(5)重復(fù)：改變F1和F2的夾角和大小，再做兩次。編輯ppt5．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)理論值：在白紙上按比例從O點(diǎn)開始作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F。(2)測量值：按同樣的比例用刻度尺從O點(diǎn)起作出一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)拉力F′的圖示。(3)相比較：比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。編輯ppt6．操作技巧及注意事項(xiàng)(1)正確使用彈簧測力計(jì)①彈簧測力計(jì)的選取方法：將兩只彈簧測力計(jì)調(diào)零后互鉤水平對拉，若兩只彈簧測力計(jì)在對拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另換，直至相同為止。②彈簧測力計(jì)不能在超出它的測量范圍的情況下使用。③使用前要檢查指針是否在零刻度線上，否則應(yīng)校正零位。④被測力的方向應(yīng)與彈簧測力計(jì)軸線方向一致，拉動時(shí)彈簧不可與外殼相碰或摩擦。⑤讀數(shù)時(shí)應(yīng)正對、平視刻度。編輯ppt(2)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)①不要直接以橡皮條端點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，可拴一短細(xì)繩連兩細(xì)繩套，以三繩交點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，應(yīng)使結(jié)點(diǎn)小些，以便準(zhǔn)確地記錄結(jié)點(diǎn)O的位置。②互成角度兩個(gè)力的合力的變化，看橡皮條結(jié)點(diǎn)O的位置變化，而在每次實(shí)驗(yàn)中橡皮條結(jié)點(diǎn)的位置一定不能改變。③經(jīng)驗(yàn)得知兩個(gè)分力F1、F2間夾角θ越大，用平行四邊形作圖得出的合力F的誤差也越大，所以實(shí)驗(yàn)中不要把θ角取得太大，一般以不大于90°為最佳。橡皮條、細(xì)繩、測力計(jì)應(yīng)在同一平面內(nèi)，測力計(jì)的掛鉤應(yīng)避免與紙面摩擦。編輯ppt④拉橡皮條的細(xì)線要長些，標(biāo)記每條細(xì)線方向的方法是使視線通過細(xì)線垂直于紙面，在細(xì)線下面的紙上用鉛筆點(diǎn)出兩個(gè)定點(diǎn)的位置，并使這兩個(gè)點(diǎn)的距離要盡量遠(yuǎn)些。⑤作圖要用尖鉛筆，圖的比例要盡量大些，要用嚴(yán)格的幾何方法作出平行四邊形，圖旁要畫出表示力的比例線段，且注明每個(gè)力的大小和方向。編輯ppt考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)編輯ppt合力與分力的關(guān)系編輯ppt解析：根據(jù)平行四邊形定則可知：兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小不一定大于小的分力，如下圖甲，也不一定小于大的分力，如下圖乙；合力的大小也不隨夾角的增大而增大如下圖丙；并且也不一定大于任意一個(gè)分力。答案：D編輯ppt點(diǎn)評：分力與合力是一種等效替代的關(guān)系，合力的大小一般不等于兩個(gè)分力的大小之和，合力的大小可能大于每個(gè)分力的大小，也可能小于每一個(gè)分力的大小，還可以與某一個(gè)分力大小相等，這些都可以用畫平行四邊形來驗(yàn)證，故平行四邊形定則是我們認(rèn)識分力與合力大小關(guān)系的根本工具。編輯pptA．大人的拉力可以看作兩個(gè)小孩拉力的合力B．大人拉力一定等于兩個(gè)小孩拉力大小之和C．兩個(gè)小孩兩手臂夾角θ越大，則拉力越小D．兩個(gè)小孩兩手臂夾角θ越大，則拉力越大編輯ppt答案：AD解析：大人的拉力與兩小孩的拉力效果相同，A正確；由共點(diǎn)力的合成法則知合力一定，夾角越大，分力越大，故B、C錯(cuò)，D正確。編輯ppt求合力編輯ppt解析：把兩根鋼索的拉力看成沿鋼索方向的兩個(gè)分力，以它們?yōu)猷忂叜嫵鲆粋€(gè)平行四邊形，其對角線就表示它們的合力。由對稱性可知，合力方向一定沿塔柱豎直向下。下面用兩種方法計(jì)算這個(gè)合力的大?。壕庉媝pt解法一：作圖法如下圖甲所示，自O(shè)點(diǎn)引兩根有向線段OA和OB，它們跟豎直方向的夾角都為30°。取單位長度為1×104N，則OA和OB的長度都是3個(gè)單位長度，作出平行四邊形和對角線OC。量得對角線OC長為5.2個(gè)單位長度，所以合力的大小為F＝5.2×1×104N＝5.2×104N。編輯ppt編輯ppt點(diǎn)評：(1)作圖法簡單、直觀，是物理學(xué)中常用的方法之一，但不夠精確。(2)在應(yīng)用計(jì)算法時(shí)，要畫出力的合成的示意圖。(3)兩力夾角為特殊角(如120°、90°等)時(shí)，應(yīng)用計(jì)算法求合力更簡單。編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則編輯pptB．只用一只彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩拉橡皮條，使它的伸長量與兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉時(shí)相同，讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′和記下細(xì)繩的方向。請指出以上步驟中的錯(cuò)誤或疏漏：A中是_____________________________________，B中是______________________________________。(2)該學(xué)習(xí)小組糾正了(1)中的問題后，某次實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F1、F2已在圖中畫出，圖中的方格每邊長度表示2N，O點(diǎn)是橡皮條的結(jié)點(diǎn)，請用直角三角板嚴(yán)格作出合力F的圖示，并求出合力的大小為_____N。編輯ppt編輯ppt

(3)乙圖是馬詩雨同學(xué)在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出的力的示意圖，F(xiàn)和F′中_______是F1和F2合力的實(shí)際測量值。解析：(1)步驟A中需記錄O點(diǎn)位置，兩拉力的大小和方向，題目漏掉了方向；用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條時(shí)，需保證力的作用效果相同，既要把結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)。編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt(1)改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖?)A．鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝N2＝2，N3＝4B．鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝N3＝3，N2＝4C．鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝N2＝N3＝4D．鉤碼的個(gè)數(shù)N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是()A．標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向B．量出OA、OB、OC三段繩子的長度C．用量角器量出三段繩子之間的夾角D．用天平測出鉤碼的質(zhì)量編輯ppt(3)在作圖時(shí)，你認(rèn)為圖中_______是正確的。(填“甲”或“乙”)答案：(1)BCD(2)A(3)甲解析：(1)實(shí)驗(yàn)中的分力與合力的關(guān)系必須滿足：|F1－F2|<F3<F1＋F2，因此B、C、D選項(xiàng)是可以的。(2)A(3)甲實(shí)驗(yàn)中F3是豎直向下的。編輯ppt易錯(cuò)案例剖析編輯ppt易錯(cuò)點(diǎn)：應(yīng)用平行四邊形定則時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤編輯ppt易錯(cuò)分析：本題易錯(cuò)選A項(xiàng)。其原因是誤認(rèn)為在力的合成運(yùn)算中，隨著其中的一個(gè)力增大，合力也增大。即隨著平行四邊形一條邊長的增加，對角線的長度相應(yīng)增加。這是由于解答常規(guī)題目產(chǎn)生思維定勢的影響，僅僅考慮了兩個(gè)共點(diǎn)力之間的夾角θ為銳角的情況，忽視了兩個(gè)共點(diǎn)力之間的夾角θ有可能為鈍角的情況，造成錯(cuò)解。分析時(shí)，應(yīng)考慮兩個(gè)共點(diǎn)力的夾角可能為銳角、直角、鈍角。編輯ppt編輯ppt課時(shí)作業(yè)編輯ppt編輯ppt9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/1/52023/1/5Thursday,January5,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/1/52023/1/52023/1/51/5/20238:08:43PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。。2023/1/52023/1/52023/1/5Jan-2305-Jan-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/1/52023/1/52023/1/5Thursday,January5,202313、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2023/1/52023/1/52023/1/52023/1/51/5/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。05一月20232023/1/52023/1/52023/1/515、比不了得就不比，得不到的就不要。。。一月232023/1/52023/1/52023/1/51/5/202316、行動出成果，工作出財(cái)富。。2023/1/52023/1/505January202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/1/52023/1/52023/1/52023/1/59、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/1/52023/1/5Thursday,January5,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/1/52023/1/52023/1/51/5/20238:08:43PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/1/52023/1/52023/1/5Jan-2305-Jan-2312、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/1/52023/1/52023/1/5Thursday,January5,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/1/52023/1/52023/1/52023/1/51/5/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。05一月20232023/1/52023/1/52023/1/515、楚塞三湘接，荊門九派通。。。一月232023/1/52023/1/52023/1/51/5/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/1/52023/1/505January202317、空山新雨后，天氣晚來秋。。2023/1/52023/1/52023/1/52023/1/59、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/1/52023/1/5Th