《河北省保定市涞水县义安镇高中物理 第三章 相互作用 3.4 力的合成课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河北省保定市涞水县义安镇高中物理 第三章 相互作用 3.4 力的合成课件 新人教版必修1（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.4 力的合成力的合成情境情境2 2：一桶水，小孩需要二个人才能提起，而大人一桶水，小孩需要二个人才能提起，而大人只需要一个就能很轻松地提起它，就力的作用效果而只需要一个就能很轻松地提起它，就力的作用效果而言，小孩与大人的作用效果是否一样？言，小孩与大人的作用效果是否一样？情境情境1 1：小时候我们听说过曹冲称象的故事，他是小时候我们听说过曹冲称象的故事，他是怎样称出大象的重量的？怎样称出大象的重量的？ 今天我们学习力今天我们学习力的合成，将接触一种的合成，将接触一种很重要的物理思想方很重要的物理思想方法法 等效代替。等效代替。生活中的等效替代生活中的等效替代F1F2G=200N G=200
2、NF1 1、合力和分力、合力和分力 如果几个力同时作用时产生的作用效果与某如果几个力同时作用时产生的作用效果与某一个力单独作用的一个力单独作用的效果相同效果相同，则这，则这一个力一个力就叫那就叫那几个力的几个力的合力合力，那几个力叫这，那几个力叫这一个力的分力一个力的分力。一几个基本概念一几个基本概念2 2、力的合成：、力的合成：求几个力的合力。求几个力的合力。等效思想等效思想分力合 力等效代替力的合成二、共点力和非共点力：二、共点力和非共点力： 几个力如果几个力如果都作用在物体的都作用在物体的同一点上，或者同一点上，或者它们的作用线相它们的作用线相交于同一点上，交于同一点上，这几个力叫做共这
3、几个力叫做共点力。点力。共点力共点力非共点力非共点力 力不但没力不但没有作用在同一有作用在同一点上，它们的点上，它们的延长线也不能延长线也不能相交于一点。相交于一点。力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。问题问题 那么，分力和合力之间那么，分力和合力之间存在怎样的关系呢？力的合存在怎样的关系呢？力的合成又遵循什么规律成又遵循什么规律? ? 三、探究求合力的方法三、探究求合力的方法F1=4N N0F2=3N NF合合=F1+F2=7N N方向在同一直线上力合成问题方向在同一直线上力合成问题两个分力同向相加两个分力同向相加2.力的合成规律力的合成规律两
4、个分力反向相减两个分力反向相减0F1=4N NF2=3N NF合合=F1-F2=1N N2.2.力的合成规律力的合成规律 方向在同一直线方向在同一直线上的几个力的合成运算上的几个力的合成运算使用直接加减的方法使用直接加减的方法同向相加同向相加反向相减反向相减问题问题 若两个分力的方向不在若两个分力的方向不在同一直线上呢同一直线上呢? ? 想想一一想想 合力大小跟什么因素有关？你能合力大小跟什么因素有关？你能设计一个实验探究出合力与分力的设计一个实验探究出合力与分力的关系吗？关系吗？方向不在同一直线上力合成问题方向不在同一直线上力合成问题2.力的合成规律力的合成规律实验目的：实验目的： 探究互成
5、角度的两个力求合力的方法探究互成角度的两个力求合力的方法实验仪器：实验仪器：方木版，白纸，弹簧称（两个），橡皮条，细绳套两个，方木版，白纸，弹簧称（两个），橡皮条，细绳套两个，三角板，米尺，铅笔，图钉（几个）。三角板，米尺，铅笔，图钉（几个）。实验原理：实验原理：F1F2FF/OEF1OF2AEOEF/实验实验步骤步骤：通过研究合力与分力在其作用效果上的等效性，探究通过研究合力与分力在其作用效果上的等效性，探究得到力的平行四边形定则。得到力的平行四边形定则。（1）在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张）在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉白纸，用图钉把白纸钉 在方木板上在
6、方木板上。实实验验步步骤骤（2）用图钉把橡皮条的一端固定在板上的）用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，点，在橡皮条的另一端栓上两条细绳套。在橡皮条的另一端栓上两条细绳套。EA实实验验步步骤骤注意：请设计好伸长结点的位置，以便作图。注意：请设计好伸长结点的位置，以便作图。（3）用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地）用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。F1OF2AE（4）用铅笔记下）用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数读出两个弹簧秤的示数。实实验验步步骤骤示数示数示
7、数示数注意注意（5）用铅笔和刻度尺在白纸上从）用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细点沿着两条细绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力F1和和F2,F的图示。的图示。F1F2Fo实实验验步步骤骤（6）只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点）只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点 拉到同样位置拉到同样位置O。读出示数，记下细绳的方向，按同。读出示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力一标度作出这个力F/的图示。的图示。OEF/实实验验步步骤骤注意注意F1FF2F/（7）比较）比较F/与用平行四边形定则求得的合力与用平行四边形定则求得的合力F的大的大
8、小和方向，看它们是否相等。小和方向，看它们是否相等。（8）改变两个力的大小和夹角，再做两次实验。）改变两个力的大小和夹角，再做两次实验。F1FF/oF/是理论值，是理论值， F是实验值是实验值实实验验步步骤骤F2力的合成规律力的合成规律方向不在同一直线方向不在同一直线上的两个力的合成运算上的两个力的合成运算遵循平行四边形定则遵循平行四边形定则 如果用表示两个共点力如果用表示两个共点力F F1 1和和F F2 2的线段为邻边做平行的线段为邻边做平行四边形，那么，合力四边形，那么，合力F F的大的大小和方向就可以用这两个邻小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示出来，这就边之对角线表示出来，这就叫做
9、力的平行四边行定则。叫做力的平行四边行定则。F合合F2F1分力分力邻边邻边合力合力对角线对角线三、合力与分力的大小关系：三、合力与分力的大小关系： 在两个分力在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。大，合力越小。（1）当两个分力方向相同时（夹角为）当两个分力方向相同时（夹角为00） 合力最大，大小等于两力之和；合力最大，大小等于两力之和； （2）当两个分力方向相反时（夹角为）当两个分力方向相反时（夹角为1800） 合力最小，大小等于两力之差。合力最小，大小等于两力之差。 （3）合力大小范围）合力大小范围 F1 - F2 F F1 +
10、 F2作图法作图法( (即力的图示即力的图示) )求合力求合力 15NF F1 1F F2 2F F合合530力的合成规律应用力的合成规律应用例：已知例：已知F F1 1=45N=45N，方向水平向右，方向水平向右;F;F2 2=60N=60N，方向竖直向上，求方向竖直向上，求F F合合= =？大小大小F合合=15X X5N=75N方向：方向：与与F F1 1成成5353斜向右上方斜向右上方作图时的注意事项：作图时的注意事项：（1）合力、分力要共点，实线、虚线要分清；）合力、分力要共点，实线、虚线要分清；（2）合力、分力的标度要相同，作图要准确；）合力、分力的标度要相同，作图要准确；（3）对角
11、线要找准；）对角线要找准；（4）力的箭头别忘画。）力的箭头别忘画。计算法求合力计算法求合力 上例中根据平行四边形定则可作出下图上例中根据平行四边形定则可作出下图: :F F1 1F F2 2F F合合由直角三角形可得由直角三角形可得方向：方向：与与F F1 1成成=arcsin(4/5)=arcsin(4/5)斜向右上方斜向右上方 若物体受到两个以上的共点若物体受到两个以上的共点力作用又该如何求它们的合力力作用又该如何求它们的合力? ?0F1F2F3 3F4F合合多个力的合成多个力的合成先求先求F F1 1和和F F2 2的合力的合力F F4 4，再求，再求F F4 4与与F F3 3的合力的
12、合力F F合合。合力可以大于分力，也可以小于分力，还可合力可以大于分力，也可以小于分力，还可以等于分力。以等于分力。|F2-F1|F合合 |F1+F2|取值范围：取值范围：注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。应用的特例。合力与分力之间大小关系合力与分力之间大小关系合力是否一定比分力大？合力是否一定比分力大？6 6、合力与分力间夹角、合力与分力间夹角关系关系： 0时，即时，即F1、F2共线同方向，合力为多大？共线同方向，合力为多大？ 180时，即时，即F1、F2共线反方向，共线反方向，合力为多大？合力为多大？合力的取值范围：合力的取值范围：
13、夹角夹角越大，合力如何变化？越大，合力如何变化？F F合合可能大于、等于、小于可能大于、等于、小于 F F1 1、F F2 2F合合随随F1和和F2的夹角增大而减小的夹角增大而减小F合合F1F2 合力方向与两个力的方向相同合力方向与两个力的方向相同F合合F1F2 合力方向与分力合力方向与分力F1、F2中较中较大的方向相同。大的方向相同。F1F2 F合合 F1F2演示演示BD1 1、下列关于分力与合力的说法中正确的是、下列关于分力与合力的说法中正确的是( ( ) ) A. A.分力与合力同时作用在物体上分力与合力同时作用在物体上 B.B.分力同时作用于物体时产生的效果与合力单分力同时作用于物体时
14、产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同独作用于物体时产生的效果相同 C.C.合力总是大于分力合力总是大于分力 D.D.两个分力大小一定，夹角在两个分力大小一定，夹角在0 0到到180180之间之间时，夹角越大，合力越小时，夹角越大，合力越小AB2 2、作用在物体上的两个力，、作用在物体上的两个力，F F1 1=10N=10N，F F2 2=2N=2N。若它们之间的夹角可任意，那么它们的合力若它们之间的夹角可任意，那么它们的合力可能是（可能是（ ）A.8N B.11N C.0N D.1NA.8N B.11N C.0N D.1N3 3、三个共点力的大小分别为、三个共点力的大小分别为2N2N
15、、3N3N、4N,4N,则则它们的合力的最大值是它们的合力的最大值是_,_,最小值是最小值是_._.若三个力分别为若三个力分别为2N2N、3N3N、6N6N呢？呢？9N0D4.一个重为一个重为20N的物体置于光滑的水平面上的物体置于光滑的水平面上,当用当用一个一个F=5N的力竖直向上拉该物体时，如图所示的力竖直向上拉该物体时，如图所示,物体受到的合力为物体受到的合力为 ( ) A.15N B.25N C.20N D.0F FW静态平衡静态平衡5、 如图所示如图所示,电灯的重力电灯的重力G=10N ,BO与与顶板间的夹角顶板间的夹角为为60o,AO绳水平绳水平,求绳求绳AO、BO受到的拉力受到的
16、拉力F1 、F2 是多少？是多少？ 答案答案F1 =Fctg60o=10ctg60oF2=F/sin60o=10/sin60o3、用三根轻绳将质量为、用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中的物块悬挂在空中,如图所示如图所示.已知已知ac和和bc与竖直方向的夹角分别与竖直方向的夹角分别为为 30和和60，则，则ac绳和绳和bc绳中的拉力分别为绳中的拉力分别为:A BCD CmbamgFacFbc600A7、在在“验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则”实验中，实验中，使使b b弹簧秤从图示位置开始顺时针缓慢转动，弹簧秤从图示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持在这过程中保持O O点位置不变
17、和点位置不变和a a弹簧秤的拉伸弹簧秤的拉伸方向不变，则关于方向不变，则关于a a、b b弹簧秤的读数变化是弹簧秤的读数变化是( ( ) )A.A.a a增大，增大，b b减小减小 B B. a. a减小，减小，b b增大增大C.C. a a减小，减小，b b先增大后减小先增大后减小D.D. a a减小减小，b b先减小后增大先减小后增大oFaFbD动态平衡动态平衡8 8、如图所示、如图所示, ,一个重为一个重为G G的小球的小球, ,夹在斜面与竖夹在斜面与竖直挡板之间保持静止直挡板之间保持静止, ,斜面倾角为斜面倾角为3030o o, ,不计一不计一切摩擦切摩擦, ,小球对斜面与竖直挡板的压力各是多小球对斜面与竖直挡板的压力各是多少少? ?现使挡板从图示竖直位置缓慢的顺时针转现使挡板从图示竖直位置缓慢的顺时针转为水平为水平, , 这个过程中小球对斜面与竖直挡板这个过程中小球对斜面与竖直挡板的压力大小是怎么变化的？的压力大小是怎么变化的？
