《金版学案13-14物理(人教版)必修1课件：3.4力的合成.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金版学案13-14物理(人教版)必修1课件：3.4力的合成.（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五课时课时 力的合成 相互作用 杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的双塔 双索面迭合梁斜拉桥大桥全长7654米，602米长的主桥犹 如一道横跨黄浦江的彩红，在世界同类型斜拉桥中雄居第 一挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺苍穹，塔的两侧 32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着 巨龙腾飞的奏鸣曲 那么，是什么力量拉起这么重的桥体呢？ 1知道力的合成的概念 2理解平行四边形的定则，会用作图法求共 点力的合力 知识清单 合力与分力 当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可 以找到这样一个力，这个力产生的_跟原来几个力 的_相同，这个力就叫做那几个力的_，原 来的几个力叫做_
2、 效果 共同效果 合力 分力 综合拓展 1合力与分力之间是一种等效替换的关系 一个力(合力)产生的效果跟几个力(分力)共同作用产 生的效果相同，即一个力可由几个力来替代，反过来这几 个力也可由这一个力来替代 2合力和分力只是作用的效果相同，在作用效果上 存在等效替换作用，它们可以是同性质的力，也可以是不 同性质的力，但合力与分力不可同时存在 3合力与分力的大小关系 (1)两分力同向时，合力最大：FmaxF1F2，合力方向 与 F1、F2的方向相同 (2)两分力反向时，合力最小：Fmin|F1F2|，合力方向 与较大的分力的方向相同 (3)合力的取值范围：|F1 F2|FF1F2. (4)夹角越
3、大，合力就越小 (5)合力可能大于某一个分力、等于某一个分力，也有可 能小于某一个分力 特别提示：合力是几个分力的共同效果，并不是单独存 在的力合力与分力从物理实质上讲是在力的作用效果方面 的一种等效替代关系，而不是物体的重新受力，因此受力分 析中不能同时出现 尝试应用 1关于两个力F1、F2及它们的合力F的说法，下 列说法正确的是( ) A合力F一定与F1、F2共同产生的效果相同 B两力F1、F2一定是同等性质的力 C两力F1、F2一定是同一个物体受的力 D两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力 AC 2两个力F1与F2，其合力为F，则( ) A合力一定大于任一分力 B合力有可能小于某一分
4、力 C分力F1增大，而F2不变，且它们的夹角不变时， 合力F一定增大 D当两分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合 力一定减小 BD 知识清单 力的合成 1力的合成 _的过程叫做力的合成 2力的合成的法则_定则 两个力合成时以表示这两个力的线段为_作_ ，那么，_的那条对角线就代表合力的_和 _，这个法则就叫做平行四边形定则，如右上图所 示，分力_和_，合力_ 1求几个力的合力 平行四边形 邻边 平行四 边形 这两个邻边所夹 大小 方向 F1 F2 F 综合拓展 合力的计算 1图解法：要取统一的标度，严格作出力的图示， 作出平行四边形或三角形，再用统一标度去量度合力的大 小和方向 用图解法可较
5、直观地判断合力和分力的关系，特别是 可借助一些几何知识，比如平行四边形的对角线可能比邻 边长，也可能与邻边等长，也可能比邻边短，所以合力可 能比分力大，也可能与分力相等，也可能比分力小，不要 总以为合力一定比分力大 2计算法：也叫解三角形法根据平行四边形定则 先作出力的合成示意图，然后应用数学知识(如正弦定理 、余弦定理、相似三角形或直角三角形的知识)求解常 见的几种特殊情况有： 相互垂直的两个力的合成如下图甲所示， 夹角为，两个等大的力的合成如上图乙所示， 作出的平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直的特点 可得直角三角形，解直角三角形求得合力 ， 合力F与每一个分力的夹角等于 . 夹角为1
6、20的两个等大的力的合成，如上图丙所示 ，实际是的特殊情况： 即合力大小等于 分力，实际上对角线把画出的菱形分为两个等边三角形， 所以合力与分力等大 特别提示：1.做出一个正确的平行四边形，应注意 ：两分力是平行四边形的两个邻边，合力是两分力夹 角的平行四边形对角线分力、合力的比例要适当 虚线、实线要分清 2求矢量时要注意不仅要求出其大小，还要求出 其方向，其方向通常用它与已知矢量的夹角表示 尝试应用 1如右图所示，物体受到三个或三个以上力的作 用时，怎样来求它们的合力？ 解析：如果有三个或更多的力同时作用在一 个物体上，我们同样可以用平行四边形定则 求出其合力 2已知两个力的大小分别为F14
7、 N，F25 N，用 作图法求出下列各种情况下的合力F. (1)两力同向； (2)两力反向； (3)两力夹角60； (4)两力夹角90； (5)两力夹角120. 答案：(1)9 N (2)1 N (3)7.8 N (4)6.4 N (5)4.6 N 合力与分力的关系 右图是两个共点力的合力F跟它的两个分力之 间的夹角的关系图象，则：(1)这两个力的合力的变化范 围是_；(2)这两个力的大小分别是_ 解析：本题图象的横坐标表示在两个力合成的过程中二 力所成的角度，从图象上看出：在两分力的夹角从0变化到 180的过程中，合力减小另外图象中：当0时，表示两 分力的方向相同的情况，根据图象有F1F25
8、 N 当180时，表示两分力的方向相反时的情况，此时 有|F1F2|1 N 通过解方程组可得：F13 N，F22 N或F12 N， F23 N，合力的变化范围是1 N5 N. 答案：15 N 2 N和3 N 名师点睛：本题通过图象给出已知条件，然后求解 遇到这类问题首先应弄清图象的两个坐标轴所代表的 物理量然后通过图象观察两个物理量之间的联系(一个 量随另外一个量的变化情况：增大、减小，或据图象写 出两个物理量之间关系的数学表达式)，再想一想图象中 的一些特殊点所表示的物理含义 变式训练 1两个大小分别为F1和F2(F2F1)的力作用在同一 质点上，它们的合力的大小F满足( )C 合力的计算
9、两个大小均为200 N的力，其夹角为60， 求它们的合力 解析：本题考查了力的合成所遵循的基本法则 平行四边形定则，解力的合成问题，可采用两种解 法：图解法和计算法 法一：图解法如下图所示，自O引两条有向线段 OA和OB，相互间的夹角为60(用量角器画出)取1 cm长 度表示100 N的力，则OA和OB的长度都是2 cm，作出平行 四边形OACB，其对角线OC就代表两个力的合力量得 OC长为3.5 cm，所以合力大小为：F3.5100 N350 N 用量角器量得AOC30，即合力沿两力夹角的平 分线 名师点睛：这类题的典型错误有(1)用作图法求合力 时，标度不一致；(2)忘记求合力的方向，本题
10、求的是合 力，而不是合力的大小，不仅要求出合力的大小，还要求 出合力的方向 比较两种求合力的方法可以看出，用作图法求合力 ，虽然简单快捷，但准确度不高；用计算法求合力，由于 受到数学知识的限制，目前只能在直角三角形中进行计算 ，遇到非直角三角形时，要转化为直角三角形进行计算 变式训练 22009年10月31日，吴桥国际杂技艺术节在河北省 举行，如图甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的 结构为正方格形，O、a、b、c、d等为网绳的结点安全 网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好 落在O点上该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均成 120向上的张角，如图乙所示，此时O点受到的向下的
11、冲 击力大小为F，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小 为( ) AF BF/2 CFmg D(Fmg)/2 答案：B 三个共点力合成的最大值和最小值 有大小分别为4 N,9 N,11 N的三个共点力， 它们彼此之间的夹角可以变化，它们的合力的最大值是 多少？最小值是多少？ 解析：若取F1和F2的适当夹角， 可使其合力F的大小为11 N，再取 F3的方向与F的方向相反，则F1，F2，F3 的合力为零，此即为最小值如右图 先判断F1和F3或者F2和F3的合力的最大 值与最小值，作类似的讨论也可得出 相同的结论 答案：24 N 0 名师点睛：求多个力的合力，其基本方法是先求 两个力的合力，再用这个
12、合力同第三个力合成，依次 类推，全部合成为止而要找三个力的合力范围，求 最大值时，三个分力方向相同，大小为三力之和；求 最小值时，如果这三个力能构成封闭的三角形(三角形 两边之和不能小于第三边)，则最小值就是零 变式训练 3三个共点力的大小分别为14 N、10 N、3 N，其 合力大小可能为( ) A0 B3 N C10 N D40 N BC 水平测试 1关于几个力与其合力，下列说法错误的是( ) A合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的 效果相同 B合力与原来那几个力同时作用在物体上 C合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D求几个力的合力遵从平行四边形定则 B 素能提高 7某同学为了验证力的平行四边形定则，在一块竖直放 置的木板上钉了一枚大头针A，将一根橡皮筋的一端拴在A上 第一次通过细线悬吊4个钩码时，橡皮筋的另一端被拉伸到 O处(如图甲)；第二次在木板上固定了两个光滑小轮B和C，细 绳通过两轮分别悬挂2个和3个钩码，他发现橡皮筋沿AO方向 伸长但另一端O与O还未重合(如图乙)已知该同学使用的钩 码质量均相同，为了使O与O点能够重合，他采取了以下措施 ，其中合理的是( ) A在小轮B、C下继续增加钩码 B将小轮B、C适当向下方移动 C将小轮B、C适当向下方移动，同时减小B、C间距 D将小轮B适当向左方移动，同时将C适当向下方移动 答案：BC 祝您
