教科版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用 4 第2课时 力的平行四边形定则.ppt

;基础知识梳理与落实;【学习任务与素养目标】

1.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定则求合力,知道分力与合力间的大小关系。(科学思维)

2.会用作图法、计算法求合力。(科学思维)

3.学会利用等效替代法解题。(科学思维);;一、平行四边形定则

1.平行四边形定则

如果用表示两个共点力F1和F2的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间的表示出来,这叫作力的平行四边形定则。?;2.三角形定则

把表示原来两个力首尾相接,然后再从第一个力的向第二个力的

画一条有向线段,这个有向线段就可以表示原来两个力的合力。这种求合力的方法叫作力的三角形定则。?;二、合力的计算

1.两个互成直角的共点力:可以用作图法和计算法求它们的合力。

2.求两个以上的力的合力:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,最终将所有的力都合并计算,得到的结果就是这些力的合力。;易错辨析

(1)两个力的合力一定大于任一个分力。()

(2)合力与其分力同时作用在物体上。();;;;;方法技巧理解合力、分力的关键点

1.理解合力和分力关系时,要牢牢地抓住“等效”这一点。

2.合力和分力遵循的是平行四边形定则,而不是算术运算法则。;对点演练

1.关于F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是()

A.两力F1、F2一定是同种性质的力

B.两力F1、F2一定是同一个物体受到的力

C.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力

D.合力F一定等于F1、F2大小之和;;;2.计算法

可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几何知识求解对角线,即为合力。以下为求合力的三种特殊情况:;3.合力与分力的大小关系

(1)两个力共线时,其合力的大小范围:

①最大值:当两个分力同向时,合力F最大,Fmax=F1+F2,合力与分力方向相同。

②最小值:当两个力反向时,合力F最小,Fmin=|F1-F2|,合力与分力中较大的力方向相同。;(2)两分力成某一角度θ时,如图所示,合力大小的范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2。

(3)当两分力大小不变时,夹角θ越大,合力就越小。

(4)合力可以大于等于两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。;4.多个力的合成

(1)逐次合成法:多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则。具体做法是先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,最终将所有的力都合并计算,得到的结果就是这些力的合力。

(2)合成技巧:求解多个力的合力时,一般常见的合成技巧如下:

①优先将共线的分力合成。

②优先将相互垂直的分力合成。

③两分力大小相等且夹角为120°时,合力大小等于分力大小,方向沿它们夹角的角平分线方向。

④结合有关的几何推论将简易计算的力优先合并。

特别提示力是矢量,两个力的合成不是简单的相加,它遵循平行四边形定则,故合力大小不仅取决于两分力的大小,也取决于两分力的方向。;;解析轻绳跨过滑轮,则轻绳BC段、BD段拉力相等,F1=F2=mg=100N,夹角为120°,根据平行四边形定则,二力合成如图所示,由于F1=F2,所以平行四边形为菱形,两力夹角为120°,所以F1、F2的合力F=F1=F2=100N,即绳子对滑轮的作用力大小为100N,故A正确。;方法技巧计算法求合力常用的几何知识

(1)应用直角三角形中的边角关系求解,用于平行四边形的两边垂直或平行四边形的对角线垂直的情况。

(2)应用等边三角形的特点求解。

(3)应用相似三角形的知识求解,用于力的矢量三角形与实际三角形相似的情况。;【例题3】(多选)有三个力,一个力是12N,一个力是6N,一个力是7N,则关于这三个力的合力,下列说法正确的是()

A.合力的最小值为1N

B.合力的最小值为0

C.合力不可能为20N

D.合力不可能为30N;方法技巧三个共点力的合力范围

(1)最大值:当三个力同向共线时,合力最大,为三者之和。

(2)最小值:①当任意两个分力之和大于第三个力时,其合力最小值为零。

②当最大的一个分力大于另外两个分力的算术和时,其合力最小值等于最大的一个分力减去另外两个分力的算术和的值。;对点演练

2.三个共点力F1=1N、F2=3N、F3=5N的合力大小不可能是()

A.0 B.1N

C.6N D.9N;;1;1;解析以F1、F2为边作出平行四边形如图所示,根据几何知识可知合力F=F1=F2=20N,故B正确。;1;