《物理新学案同步粤教必修一课件：第三章 研究物体间的相互作用 第三节 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理新学案同步粤教必修一课件：第三章 研究物体间的相互作用 第三节 .pptx（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 力的等效和替代 第三章 研究物体间的相互作用 学习目标 1 知道共点力 合力和分力的概念并理解合力和分力的等效替代关 系 2 理解力的合成与分解实质上就是等效替代的科学研究方法 3 能用实验探究求合力的方法 内容索引 自主预习 预习新知 夯实基础 重点探究 启迪思维 探究重点 达标检测 检测评价 达标过关 自主预习 一 共点力 如果几个力都作用在物体的 填 同一 或 不同 点上 或者 几个力的作用线 这几个力就称为共点力 同一 相交于同一点 二 力的等效替代 1 合力与分力 如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果 那么这个力与另外几个力 或可以相互 这个力称 为另外几个力的 另
2、外几个力称为这个力的 2 力的合成与分解 从作用 这一观点出发 根据具体情况 进行力的 称为力的合成与分解 3 力的合成 求几个力的合力的过程或求合力的方法 4 力的分解 求一个力的分力的过程或方法 相同等效替代 合力分力 效果相同 替代 三 寻找等效力 1 将一根橡皮筋的一端固定在木架上 另一端与 两根细绳相连 2 如图1所示 分别在细绳下悬挂 填 等 量 或 不等量 的钩码 使橡皮筋与细绳的 结点伸长至点O 将画有间隔相等同心圆的纸片 置于橡皮筋与细绳的后面 其圆心与点O重合 在纸的边缘记下两绳与纸边的交点C D 同时 记录两绳上悬挂钩码的数量 图1 等量 3 如图2所示 直接用一个弹簧测
3、力计去拉细绳 同样使结点伸长至 记下弹簧测力计的 以及细绳与纸边的交点J 4 取下纸片 连接OC OD OJ 用力的 填 图示 或 示意图 法作出三个力 如图3所示 图2 图3 5 改变钩码的数量 重复上述实验步骤 点O读数 图示 即学即用 判断下列说法的正误 1 作用在一个物体上的两个力 如果大小相等 方向相反 则这两 个力一定是共点力 2 合力与原来那几个力同时作用在物体上 3 合力的作用可以替代原来那几个力的作用 它与那几个力是等效 替代关系 答案 重点探究 一 合力与分力的关系 导学探究 一个大人能够提起一桶水 两个小孩共同用力也可以提起这桶水 那么 大人用的力和两个小孩共同用的力有什
4、么关系 哪个是合力 哪些是 分力 答案 效果相同 可以等效替代 大人的力是两个小孩作用力的合力 两个小孩的作用力是分力 答案 知识深化 合力与分力的关系 1 等效性 合力与分力产生的效果相同 可以等效替代 2 同体性 各个分力是作用在同一物体上的 作用在不同物体上的力 不能求合力 例1 多选 关于F1 F2及它们的合力F 下列说法中正确的是 A 合力F一定与F1 F2共同作用产生的效果相同 B 两力F1 F2一定是同种性质的力 C 两力F1 F2一定是同一个物体受到的力 D 两力F1 F2与F是物体同时受到的三个力 解析 只有同一个物体受到的力才能合成 分别作用在不同物体上的 力不能合成 合力
5、是对原来几个分力的等效替代 两力可以是不同性质 的力 但合力与分力不能同时存在 所以选项A C正确 答案解析 总结提升 合力与分力是等效替代关系 作用在同一个物体上 其作用效果相同 并不是指物体同时受到合力和分力的作用 答案 针对训练 多选 如图4所示 同一吊灯分别按两种方式悬挂 第一种方 式吊灯只受一个A绳拉力的作用 第二种方式吊灯受到B绳和C绳的共同 作用 两灯均处于静止状态 则下列说法正确的是 A A绳对灯的拉力与灯的重力是等效的 B B C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效 C B绳对灯的拉力和C绳对灯的拉力可以看做A绳对灯的拉力的分力 D A绳的拉力大小等于B绳的拉力大小和C绳的拉力
6、大小的和 图4 二 探究合力与分力的关系 1 实验方案 1 先将橡皮筋一端固定 将两个力F1 F2作用在另一端并使其伸长一定 长度到达某一位置 再用另一个力F作用于橡皮筋的同一点 使其伸长 相同的长度到达同一位置 那么 F与F1 F2的效果就相同 2 若记下F1 F2的大小和方向 画出各个力的图示 就可以研究F与F1 F2的关系了 2 结论 求两个力的合力时 可以用表示这两个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 3 注意事项 1 结点O 同一次实验中橡皮筋拉长后的O点必须保持不变 2 拉力 要保证橡皮筋 细绳位于与纸面平行的同一平面内 两个分力F1 F2间的
7、夹角 不要太大或太小 3 作图 在同一次实验中 选定的比例要相同 严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形 求出合力 例2 李明同学在做 探究求合力的方法 实验时 利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧 测力计拉力的大小和方向 如图5 a 所示 1 试在图 a 中作出无实验误差情况下F1和F2的合力 图示 并用F表示此力 图5 答案 答案 如图所示 2 有关此实验 下列叙述正确的是 A 两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B 橡皮筋的拉力是合力 两弹簧测力计的拉力是分力 C 两次拉橡皮筋时 需将橡皮筋结点拉到同一位置O 这样做的目的是 保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D
8、若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮筋结点位置不变 只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可 答案 3 如图 b 所示是张华和李明两位同学在做以上实验时得到的结果 其中 哪一个实验比较符合实验事实 力F 是用一只弹簧测力计拉时的图示 答案 答案 张华的实验比较符合实验事实 例3 在做 探究求合力的方法 的实验时 先将橡皮筋的一端固定在水 平木板上 另一端系上带有绳套的两根细绳 实验时 需要两次拉伸橡皮筋 一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮筋 另一次是用一 个弹簧秤通过细绳拉橡皮筋 1 实验对两次拉伸橡皮筋的要求中 下列说法正确的是 A 将橡皮筋拉伸相同长度即可 B 将橡皮筋沿相
9、同方向拉到相同长度 C 将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D 将橡皮筋和绳的结点拉到相同位置 答案 2 同学们在操作过程中有如下讨论 其中对减小实验误差有益的说法 是 A 两细绳必须等长 B 弹簧秤 细绳 橡皮筋都应与木板平行 C 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D 拉橡皮筋的细绳要长些 标记同一细绳方向的两点要远些 答案 达标检测 1 共点力的理解 关于共点力 下列说法中错误的是 A 作用在一个物体上的两个力 如果大小相等 方向相反 则这两个力一 定是共点力 B 作用在一个物体上的两个力 如果是一对平衡力 则这两个力是共点力 C 作用在一个物体上的几个力 如果它们的作用点在同一点上
10、 则这几个力 是共点力 D 作用在一个物体上的几个力 如果它们的作用线交于同一点 则这几个 力是共点力 解析 共点力是指同时作用在物体上的同一点或作用线相交于同一点的几 个力 故A错误 B C D正确 123 答案解析 2 实验原理及步骤 某同学做 探究求合力的方法 实验时 主要步骤有 A 在桌上放一块方木板 在方木板上铺一张白纸 用图钉把白纸钉在方木 板上 B 用图钉把橡皮筋的一端固定在方木板上的A点 在橡皮筋的另一端拴上 两条细绳 细绳的另一端系着绳套 C 用两个弹簧测力计分别钩住绳套 互成角度地拉橡皮筋 使橡皮筋伸长 结点到达某一位置O 记录下O点的位置 读出两个弹簧测力计的示数 D 按
11、选好的标度 用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示 并用平行四边形定则求出合力F 123 E 只用一只弹簧测力计 通过细绳套拉橡皮筋使其伸长 读出弹簧测 力计的示数 记下细绳的方向 按同一标度作出这个力F 的图示 F 比较F 和F的大小和方向 看它们是否相同 得出结论 上述步骤中 1 有重要遗漏的步骤的序号是 和 解析 根据 探究求合力的方法 实验的操作过程可知 有重要遗漏 的步骤的序号是C E 答案 123 CE 解析 2 遗漏的内容分别是 和 解析 在C中未记下两条细绳的方向 E中未说明是否把橡皮筋的结点 拉到同一位置O 答案 123 解析 C中应加上 记下两条细绳的方向
12、E中应 说明 把橡皮筋的结点拉到同一位置O 3 实验原理及步骤 在 探究求合力的方法 实验中 如图6所示 某同学进行实验的 主要步骤是 将橡皮筋的一端固定在A点 另一端 活动端 拴上两根绳套 每根绳 套分别连着一个弹簧测力计 沿着两个相互 垂直的方向拉弹簧测力计 当橡皮筋的活 动端拉到O点时 通过标记a b两点来记 录两力的方向 并由弹簧测力计的示数记 录两个拉力F1 F2的大小 再用一个弹簧测 力计将橡皮筋的活动端拉至O点 测出其 拉力F 大小并确定方向 123 图6 1 在图上以每格1 N为标度 作出拉力 F1 F2及合力F的图示 123 答案 见解析图 解析 弹簧测力计F1 4 80 N F2 3 60 N 作图如图所示 答案解析 2 在本实验中 采用下列哪些方法可以减小实验误差 A 实验前 先把所用的两个弹簧测力计的钩子互相钩住平放在桌子上向相反的 方向拉动 检查读数是否相同 B 两个分力F1和F2的大小要适当大些 C 两个分力F1和F2的夹角要尽量小些 D 拉橡皮筋的绳套要适当长一些 解析 实验前 先把所用的两个弹簧测力计的钩子互相钩住平放在桌子上向相 反的方向拉动 检查读数是否相同 故A正确 为了减小测量的误差 两个分力的大小要适当大一些 夹角适当大一些 故B 正确 C错误 拉橡皮筋的绳套要适当长一些 故D正确 123 解析答案
