《力的合成》課件1.ppt

1、第二章,第5節(jié),理解 教材新知,把握 熱點(diǎn)考向,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,考向一,考向二,考向三,應(yīng)用 創(chuàng)新演練,隨堂基礎(chǔ)鞏固,課時跟蹤訓(xùn)練,知識點(diǎn)三,1.一個力的作用效果，跟幾個力共同作用 的效果相同，就稱這個力為那幾個力 的合力。 2求幾個力的合力叫做力的合成。,3如果用表示兩個共點(diǎn)力F1和F2的線段 為鄰邊作平行四邊形，那么合力F的大 小和方向就可以用這兩個鄰邊之間的 對角線表示出來，這叫做力的平行四 邊形定則。 4如果幾個力同時作用在物體的同一點(diǎn) 或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)，則 這幾個力叫做共點(diǎn)力。,力 的 合 成,自學(xué)教材,1合力與分力 如果力F的作用效果與力F1和F2共同作用的效果相同

2、，我們就稱F為F1和F2的合力，F(xiàn)1和F2為F的分力。 2力的合成 (1)定義：求幾個力的 的過程。 (2)實(shí)質(zhì)：力的合成是一種 的方法，即用一個力去替代幾個共同作用的力，替代后產(chǎn)生的作用效果與原來相同。,合力,等效替代,3共點(diǎn)力 作用于物體上同一點(diǎn)，或者力的 相交于同一點(diǎn)的幾個力。,作用線,重點(diǎn)詮釋,1合力與分力的等效性 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合力與分力的同體性 用于求合力的各個分力必須是作用在同一物體上的力，作用在不同物體上的力是不能求合力的，求得的合力也作用在分力作用的物體上。 3合力與分力的瞬時性 各個分力與合力具有瞬時對應(yīng)關(guān)系，某個分力

3、變化了，合力也同時發(fā)生變化。,1關(guān)于幾個力與其合力，下列說法正確的是 () A合力的作用效果跟原來那幾個力共同作用產(chǎn)生的效 果相同 B合力與原來那幾個力同時作用在物體上 C合力的作用可以替代原來那幾個力的作用 D求幾個力的合力遵循力的平行四邊形定則,解析：合力與分力是“等效替代”的關(guān)系，即合力的作用效果與幾個分力共同作用時的作用效果相同，合力的作用效果可以替代這幾個分力的作用效果，不能認(rèn)為合力與分力同時作用在物體上，所以A、C正確，B不正確；求合力應(yīng)遵循力的平行四邊形定則，所以D正確。 答案：ACD,實(shí)驗(yàn)：探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律,自學(xué)教材,1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究合力與分力的關(guān)系。 2實(shí)驗(yàn)原理 利用等效

4、替代法，將橡皮條筋一端固定，另一端用兩個力F1、F2拉，使其伸長一定長度，再用一個力F作用于橡皮筋的同一點(diǎn)，使其沿同一方向伸長同樣的長度，那么F與F1、F2的作用效果相同；若記下F1、F2的大小和方向，畫出各個力的圖示，就可以研究F與F1、F2的關(guān)系了。,3實(shí)驗(yàn)器材 白紙、木板、橡皮筋、細(xì)繩、刻度尺、彈簧測力計、鉛筆、滑輪(若干)、圖釘(若干)。 4實(shí)驗(yàn)步驟 (1)在水平放置的圖板上固定一張白紙，將橡皮筋的一端固定在圖板上的K點(diǎn)處，橡皮筋的自然長度為KE，如圖251(a)所示。,(2)讓橡皮筋在互成120的兩個彈簧測力計的共同作用下沿KE方向由E點(diǎn)伸長至O點(diǎn)，此時彈簧測力計的示數(shù)分別為F1和F

5、2，做出F1和F2的圖示，如圖(b)所示。撤去F1和F2，用一個彈簧測力計直接拉著橡皮筋沿KE伸長到O點(diǎn)，此時彈簧測力計的示數(shù)為F，如圖(c)所示，在同一張紙上作出F的圖示。,(3)改變F1和F2的大小和方向，重復(fù)上述的實(shí)驗(yàn)和作圖。,5實(shí)驗(yàn)結(jié)論 用表示兩個共點(diǎn)力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，那么合力F的大小和方向就可以用這兩個鄰邊之間的對角線表示出來。這叫做力的平行四邊形定則。,重點(diǎn)詮釋,(1)共點(diǎn)的兩個力F1、F2的合力F的大小與它們的夾角有關(guān)： 夾角越大，合力越?。?夾角越小，合力越大； F1與F2同向時合力最大，F(xiàn)1與F2反向時合力最小； 合力大小的取值范圍是|F1F2|FF1F2

6、。,(2)三個共點(diǎn)力的合成： 三個力共線且同向時，其合力最大，為F1F2F3。 最小值：a：當(dāng)其中兩個較小分力之和F1F2大于等于第三個分力F3時，合力F最小值為零，即Fmin0。 b：如果其中兩較小分力之和F1F2F3時，合力最小值FminF3(F1F2)。 合力的取值范圍FminFFmax。,2作用在某物體上的兩個力，大小分別為6 N和8 N，則它 們的合力最大值和最小值分別是 () A14 N和2 NB14 N和0 C48 N和2 N D48 N和0 解析：當(dāng)兩個力同向時，合力最大，F(xiàn)maxF1F214 N；當(dāng)兩個力反向時，合力最小，F(xiàn)minF2F12 N，故選項(xiàng)A對。 答案：A,互成直

7、角的兩個力的合成,圖252,2求多個共點(diǎn)力的合力的方法 先求任意兩個力的合力，再求這個合力與第三個力的合力，依次進(jìn)行，最終求得全部共點(diǎn)力的合力。 3矢量合成規(guī)律 矢量既有 又有 ，在合成時都遵循平行四邊形定則。,大小,方向,自學(xué)教材,重點(diǎn)詮釋,1兩種特殊情況下合力的計算方法,圖253,2力的三角形作圖法 三角形定則：在求共點(diǎn)力的合成時，有時為了方便，往往使用三角形定則，而不是使用平行四邊形定則。例如，將如圖254甲中的兩個力F1和F2用平行四邊形定則合成為合力F時，將F1始端平移到F2的末端形成圖乙，這樣F1和F2與合力F圍成一個閉合的三角形。,圖254 三角形定則是平行四邊形定則的延伸和推廣

8、。在實(shí)際應(yīng)用中有著特殊的作用，比如求極值、判斷三力是否構(gòu)成合力、分力關(guān)系等。,圖255,3. 如圖255所示，物體受到大小 相等的兩個拉力的作用，每個拉力 均為200 N，二之間的夾角為60， 求這兩個拉力的合力。,答案：346.4 N，方向與F1、F2的夾角均為30。,對合力與分力關(guān)系的理解,例1關(guān)于合力與分力的說法中，正確的是 () A合力與分力同時作用在物體上 B分力同時作用于物體時共同產(chǎn)生的效果與合力單獨(dú)作用時產(chǎn)生的效果是相同的 C合力可能大于分力的大小，也可能小于分力的大小 D合力與分力是一對平衡力,思路點(diǎn)撥解答該題應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)合力與分力具有同體性。 (2)合力與分力具有

9、等效性。 (3)合力隨兩分力夾角的增大而減小。,解析合力的作用效果與它的分力共同的作用效果相同，它們并不是同時作用在物體上，如當(dāng)物體受到合力作用時，分力則是按效果命名的，沒有施力物體，是不存在的；如幾個分力是同時作用在物體上的，則合力是按效果得出的，也不是物體受到的，是不存在的，更談不上是平衡力，A、D項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確。兩分力大小一定時，分力間的夾角越大，合力越小，在夾角未定的情況下，合力與分力的大小關(guān)系不能確定，C項(xiàng)正確。 答案BC,借題發(fā)揮,合力與分力是一種等效替代的關(guān)系，合力的大小一般不等于兩個分力的大小之和，合力的大小可能大于每個分力的大小，也可能小于每一個分力的大小，還可以與某一個分

10、力大小相等。,1. 如圖256所示，完全相同的兩個 吊燈，左邊的吊燈只受一個A繩拉力的作用，右邊的吊燈受到B繩和C繩的共同作用，兩燈均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是(),圖256,AA繩對燈的拉力與燈重力是等效的 BB、C兩繩對燈的拉力與A繩對燈的拉力等效 CB繩對燈的拉力和C繩對燈的拉力可以看做A繩對燈拉 力的分力 DA繩的拉力等于B繩的拉力和C繩的拉力的和,解析：A繩產(chǎn)生的效果是使燈吊在空中，B、C兩繩產(chǎn)生的效果也是使燈吊在空中，所以A繩的拉力和B、C繩的拉力是等效的，可以相互替代，B、C兩繩的拉力可以看做A繩拉力的分力，而A繩拉力可以看做B、C兩繩拉力的合力。 答案：BC,合力大小的計

11、算,圖257,例2楊浦大橋是繼南浦大橋之后又一座跨越黃浦江的我國自行設(shè)計建造的雙塔雙索面迭合梁斜拉橋，如圖257所示。挺拔高聳的208米主塔似一把利劍直刺穹蒼，塔的兩側(cè)32對鋼索連接主梁，呈扇面展開，如巨型琴弦，正彈奏著巨龍騰飛的奏鳴曲。假設(shè)斜拉橋中某對鋼索與豎直方向的夾角都是30，每根鋼索中的拉力都是3104 N，那么它們對塔柱形成的合力有多大？方向如何？,思路點(diǎn)撥,解析把兩根鋼索的拉力看成沿鋼索方向的兩個分力，以它們?yōu)猷忂叜嫵鲆粋€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。 下面用兩種方法計算這個合力的大小。 法一：作圖法,如圖甲所示，自O(shè)點(diǎn)引兩根有向線

12、段OA和OB，它們跟豎直方向的夾角都是30。取單位長度為1104 N，則OA和OB的長度都是3個單位長度。量得對角線OC長為5.2個單位長度，所以合力的大小為F5.21104 N5.2104 N。,答案5.2104 N方向豎直向下,借題發(fā)揮,求解兩力夾角為特殊角時的合力是常見題目 (1)用作圖法求合力時，須嚴(yán)格用同一標(biāo)度作出力的圖示，作出規(guī)范的平行四邊形。 (2)用計算法求合力時，只須作出力的示意圖，對平行四邊形的作圖要求也不太嚴(yán)格，重點(diǎn)是利用數(shù)學(xué)方法求解。,2兩個大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們的夾角為 90時，合力大小為F。如果它們的夾角為60 時，合力為多大？,求多個力的合力,例3物體

13、同時受到同一平面內(nèi)三個共點(diǎn)力的作用，下列幾組力的合力不可能為零的是 () A5 N、7 N、8 NB5 N、2 N、3 N C1 N、5 N、10 N D10 N、10 N、10 N,思路點(diǎn)撥先判斷任意兩個力的合力范圍，若第三個力在這個范圍內(nèi)，則這三個力的合力即可能為零。 解析三力合成，若前兩個力的合力可與第三個力大小相等、方向相反就可以使這三個力合力為零，只要使其第三個力在其他兩個力合力范圍內(nèi)，就可能使合力為零，即第三個力F3滿足：|F1F2|F3F1F2。 分析選項(xiàng)A、B、C、D各組力中前兩個力合力范圍，只有C中的三個力不滿足上述關(guān)系，即選項(xiàng)C中的三個力的合力不可能為零。 答案C,借題發(fā)揮,(1)無論物體受多少個力作用，所有力同向作用時，物體所受合力最大。 (2)如果多個力的合力能為零，則合力的最小值為零。 (3)若多個力的合力不能為零，則最大的力與其余力同向時的合力之差，即為合力的最小值。,3已知三個分力的大小依次為3 N、5