《高中物理 力的合成課件 新人教版必修.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 力的合成課件 新人教版必修.ppt(26頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、曹沖稱象是人人皆知的歷史故事,請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合下面的圖片回憶故事情節(jié),細(xì)心體會(huì)曹沖是怎樣“稱出”大象的重量的?采用的是什么方法?思考后,請(qǐng)自由發(fā)言。,,“等效替代”,G=200N,觀察下面的情境圖片思考:兩位小孩對(duì)水桶施加的兩個(gè)力與一位大人對(duì)水桶施加的一個(gè)力,就“提起水桶”這一作用效果而言,相同嗎?它們可以相互替代嗎?說出你的看法。,想一想:,生活中還有很多事例可以說明“幾個(gè)力與一個(gè)力的作用效果相同”。觀察下面的情境圖片,細(xì)心體會(huì)“等效替代”的含義。,想一想:,生活中還有很多事例可以說明“幾個(gè)力與一個(gè)力的作用效果相同”。觀察下面的情境圖片,細(xì)心體會(huì)“等效替代”的含義。,想一想:,生活中還有很多事例
2、可以說明“幾個(gè)力與一個(gè)力的作用效果相同”。觀察下面的情境圖片,細(xì)心體會(huì)“等效替代”的含義。,想一想:,生活中還有很多事例可以說明“幾個(gè)力與一個(gè)力的作用效果相同”。觀察下面的情境圖片,細(xì)心體會(huì)“等效替代”的含義。,一、合力與分力 一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的合力。原來的幾個(gè)力叫做這個(gè)力的分力。,注意:,合力與分力是等效替代的關(guān)系,在實(shí)際問題中,就可以用合力來代替那幾個(gè)分力,而不是物體又多受了一個(gè)合力。,二、力的合成 求幾個(gè)已知力的合力的過程或方法,叫做力的合成。,說明:,1)對(duì)幾個(gè)力的合成結(jié)果是唯一的。 (給定了分力,所能求得的具有相同作用效果的合力就是確
3、定的。) 2)只有同一物體受到的力才能合成。 (不能對(duì)不在同一物體上的力進(jìn)行合成?。?3)不同性質(zhì)的力也可以合成。 (重力和彈力、重力和摩擦力都可以進(jìn)行合成。),探究同一直線上的力合成的方法:,結(jié)論:兩個(gè)力同向時(shí),兩個(gè)力的合力等于兩個(gè)力的數(shù)值之和,兩個(gè)力反向時(shí),兩個(gè)力的合力等于兩個(gè)力的數(shù)值之差,方向與大的力同向。,1、同一直線上的幾個(gè)力的合力: 規(guī)定正方向,代入正負(fù)號(hào)求和。,已知: F1= 300N、F2=400N 則F合= . = N 方向 。,已知: F1= 300N、F2=400N 則F合= . = N 方向 。,F1+F2,300+4
4、00=700,與F1、F2方向相同,F1+F2,-300+400=100,與F2方向相同,如圖:當(dāng)兩個(gè)力不在一條直線上時(shí)還能用這種方法求合力嗎? 如何求任意的互成角度的兩個(gè)力的合力呢?,想一想:,,實(shí)驗(yàn):探究求合力的方法,圖甲表示橡皮條GE在兩個(gè)力的共同作用下,沿著直線GC伸長了EO這樣的長度 圖乙表示撤去F1和F2,用一個(gè)力F作用在橡皮條上,使橡皮條沿著相同的直線伸長相同的長度力F對(duì)橡皮條產(chǎn)生的效果跟力F1和F2共同產(chǎn)生的效果相同,所以力F等于F1和F2的合力,F=F1+F2嗎?,用力的圖示表示,剛好是一個(gè)平行四邊形!,前人經(jīng)過多次精細(xì)的實(shí)驗(yàn),最后確認(rèn),對(duì)角線的長度、方向跟合力的大小、方向
5、一致,即對(duì)角線與合力重合,也就是說,對(duì)角線就表示F1、F2的合力。,關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程中的幾個(gè)問題:,實(shí)驗(yàn)中的兩條細(xì)繩不要太短,畫力的方向時(shí)兩點(diǎn)的距離遠(yuǎn)一些,誤差就小一些。 同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉長后的結(jié)點(diǎn)位置應(yīng)不變,以保證作用效果相同。 在使用彈簧秤的時(shí)候,要注意使彈簧秤與木板平面平行,以保證前后兩次作用效果相同。 使用彈簧秤測(cè)拉力時(shí),拉力應(yīng)適當(dāng)大一些,但不要超出量程。 在同一次實(shí)驗(yàn)中,力的圖示的標(biāo)度要相同,盡量將圖畫大一些,以減少測(cè)量誤差。 實(shí)驗(yàn)總是有誤差的,直接測(cè)出的力F與用平行四邊形法則求出的合力F不可能完全重合,但在誤差范圍內(nèi)可認(rèn)為重合。,兩個(gè)力合成時(shí),以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊
6、形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向,這個(gè)法則叫做平行四邊形定則。,F合,,,,大小:標(biāo)度,方向:角度,,注意: 力用實(shí)線,輔助線用虛線!,2、求任意互成角度的兩個(gè)力的合力:,例題1:兩個(gè)力F1=45N,方向水平向右,F(xiàn)2=60N,方向豎直向上,求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向,利用三角形知識(shí): F大小: = 75N F的方向:tan=F2/F1=4/3,查表得=37,,F,,,量對(duì)角線長度與標(biāo)度比較,F = 75N,方向與F1夾角為530,,如果有兩個(gè)以上的力作用在一個(gè)物體上,如何來求它們的合力?,想一想:,3、多個(gè)力的合成方法:,先求出任意兩個(gè)力的合力,再求出這個(gè)合力跟第三
7、個(gè)力的合力,直到把所有的力都合成進(jìn)去,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。,,,,,,,,,,F123,F12,F4,F3,F1,F2,F1234,F1=3N,F(xiàn)2=4N,當(dāng)改變二力間的夾角而不改變大小時(shí),其合力F怎樣變化?,思考與討論:,提示:請(qǐng)按相同標(biāo)度大小作力的圖示,比較當(dāng)=0、30、60、90、120、150、180時(shí)合力的大小。,隨著增大,合力如何變化? 什么時(shí)候合力最大?什么時(shí)候合力最??? 你能總結(jié)出合力的取值范圍嗎? 合力是否總大于每一個(gè)分力? 合力是否可能大于其中的一個(gè)分力小于另一個(gè)分力? 合力是否可能都小于任一個(gè)分力?,4、合力與分力的關(guān)系:,F合隨F1和F2夾角的增大而減小;
8、(0180) 合力大小范圍:F1-F2F合F1+F2; 合力可能大于、等于、小于任一分力;,練習(xí)1、兩個(gè)力的大小分別為3N、5N,其合力大小可能是( ) A、1N B、3N C、5N D、9N 練習(xí)2、兩個(gè)力的大小分別為F1=15N,F(xiàn)2= 9N,它們的合力不可能等于( ) A、9N B、25N C、6N D、21N,BC,B,試一試:,5、共點(diǎn)力:,如果一個(gè)物體受兩個(gè)或多個(gè)力作用,這些力都作用在物體上的同一點(diǎn),或者雖不作用在同一點(diǎn)上,但它們的延長線相交于同一點(diǎn),這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。,非共點(diǎn)力,注意:,力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力; 平行四邊形定則適用所有矢量的合成和分解。,
9、6、力的三角形定則:,F合,,,,F1,兩個(gè)力F1、F2求合力時(shí),首尾依次相連,合力的大小和方向用從第一個(gè)力的始端指向第二個(gè)力的末端的有向線段表示。,求合力轉(zhuǎn)化為解三角形!,1)解直角三角形:,2)解斜三角形:特殊三角形,等邊三角形、120等腰三角形,思考與討論:,兩個(gè)力夾角一定,F(xiàn)1大小不變,增大F2,其合力F怎樣變化?,當(dāng)90時(shí),F(xiàn)合變大。 當(dāng)90時(shí),F(xiàn)合先變小后變大。,F合,F2,,F1,,,,,,,,,,F2,,,,F1,F2,,,,,,,,,,,,F2,,,F合,7、共點(diǎn)力的平衡:,1)平衡狀態(tài): 如果一個(gè)物體在力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說這個(gè)物體處于“平衡狀態(tài)”。 2)兩個(gè)力的平衡狀態(tài): 如果兩個(gè)力作用在物體上使之保持平衡,那么這兩個(gè)力大小相等,方向相反,作用在同一直線上。 3)三個(gè)力的平衡狀態(tài): 如果三個(gè)力作用在物體上使之保持平衡,那么其中任兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等,方向相反,作用在同一直線上。,F合,,2、F1大小、方向一定,F(xiàn)合方向一定,問力F2怎樣施加才最???,,F2,,,,,,,