高中物理_第三章_第4节_力的合成_课件_新人教版必修1

第三章相互作用4、力的合成1+1在什么情况下不等于2？在算错的情况下不等于2通过这节课学习我们可以知道：即使在算正确的情况下也不等于2一、力的合成2、求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。1、分力与合力：一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同作用在物体上时产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力。注意：合力与分力的关系是“等效替代”。探究求合力的方法思考1：一条直线上的力的合成F1F2F1F=F1+F2F2F1F=F1-F2一个力作用二力同向二力反向二、合成方法二、合成方法1.同一直线上力的合成反向：F=F1-F2同向：F=F1+F22.互成角度的两个力的合成互成角度的力怎样求合力？F1F2实验研究：（1）器材：橡皮条、细绳套、钩码、滑轮（2）步骤：①用两个力F1、F2将橡皮条GE沿直线EC拉长到O点，橡皮条伸长了EO这样的长度，记下O点的位置和F1、F2的大小和方向。（图甲）②撤去F1、F2，用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度EO，记下F的大小和方向（图乙）。③选定标度，分别作出F1、F2、F的图示（图丙）我们需要研究的是：合力F与分力F1、F2有什么关系？同学们在操作时时要注意下面几个问题:1.几个力的方向是沿着拉线方向的，因此要把拉线的方向描在木板的白纸上。2.几个力的大小由弹簧秤读出，用力的图示法在纸上画出表示几个力的箭头。3.怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系？建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许能够得到启示。4.得出你的结论后，改变F1和F2的大小和方向，重做上述实验，看看结论是否相同。F2F合·F1O求两个力的合力时，可分别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，这叫做力的平行四边形定则。平行四边形定则二、合成方法1.同一直线上力的合成反向：F=F1-F2同向：F=F1+F22.互成角度的两个力的合成利用平行四边行定则进行合成【例题】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。解：方法一：（作图法）取6mm长的线段表示15N的力作出力的平行四边形定则如图所示合力大小F＝15N×(30/6)=75N合力方向：与F1的夹角为53°或与水平方向成53°方法二：（计算法）还可作出力的示意图，进行计算求解4、多力合成的方法：F1F2F3F4F12F123F1234先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力思考：合力是否一定比分力大？5、合力与分力间夹角θ关系：①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：(合力最大)F合＝F1＋F2合力方向与两个力的方向相同②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：(合力最小)F合＝｜F1－F2｜合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。④合力的取值范围：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2③夹角θ越大，合力就越小：F合随F1和F2的夹角增大而减小⑤F合可能大于、等于、小于F1、F2四、共点力1.概念：如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。2.力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力F1F2F1F21.两个共点力的合力最大值是20N，最小值为6N，这两个力的大小分别是N和N.巩固练习1372.大小不变夹角可任意调整的两个力F1、F2，关于它们的合力F，正确的是（）A.F一定大于任何一个分力B.F既可等于F1，也可等于F2C.F有可能小于任何一个分力D.F一定是随F1与F2夹角的增大而减小BCD3.三个共点力的大小分别为5N、6N、7N，它们合力的最大值是N，最小值是N.180返回首页返回目录课件制作：慧谷文化传播有限公司制作时间：2009-8-25方法指导一、合力与分力的大小关系例1两个共点力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．当两个分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合力一定减小分析在比较合力与分力的大小关系时，可用定性、定量的分析方法，同时利用特殊值参与讨论，从而对一些似是而非的概念之间的联系与区别，可以做出最直接的肯定或否定．返回首页返回目录课件制作：慧谷文化传播有限公司制作时间：2009-8-25解析本题可以利用特殊值法，设F1＝2N，F2＝3N，则其合力的大小范围是1N≤F≤5N.由此可知，选项A错误、B正确；当F1和F2反向时，F1增大到F′1＝3N，则合力由F＝1N减为F′＝0，所以选项C错误；两分力同向时合力最大，反向时合力最小，夹角增大时合力减小．选项D正确．答案BD返回首页返回目录课件制作：慧谷文化传播有限公司制作时间：2009-8-25二、作图法与计算法求合力例2如图15－3甲所示，两根相同的橡皮绳OA、OB，开始夹角为0°，在O点处打结，吊一重50N的物体后，结点O刚好位于圆心．今将A、B分别沿圆周向两边移至A′、B′，使∠AOA′＝∠BOB′＝60°，欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？图15-3甲返回首页返回目录课件制作：慧谷文化传播有限公司制作时间：2009-8-25解析解法一作图法图15-3乙设AO、BO并排吊起重物时，橡皮绳产生的弹力均为F，其合力大小为2F，该合力与重物的重力平衡，所以F＝G12＝502N＝25N．由于结点O的位置不变，两橡皮绳的另一端分别沿圆周移动，所以橡皮绳的长度不变，其拉力大小不变．当A′O、B′O夹角为120°时，橡皮绳伸长不变，拉力仍为F＝25N，两者互成120°，按作图法取5mm长表示5N的力，O点表示物体，作出平行四边形如图15－3乙所示，量得对角线长2.5cm，故合力F′的大小为25mm5mm×5N＝25N．该合力与应挂物体的重力平衡，所以，在结点处应挂重量为25N的物体．返回首页返回目录课件制作：慧谷文化传播有限公司制作时间：2009-8-25解法二计算法由平行四边形定则可得，当两分力的大小相等且其夹角为120°时，则合力的大小与任一分力大小相等，故在结点上应挂25N的重物．答案25N点评(1)应用作图法求解时，一定要选取适当的标度，严格细致地作出力的图示，作平行四边形时，要用两个三角尺相结合，尽量减小作图带来的误差．(2)运用计算法求解时，先用平行四边形定则作图，再通过几何知识求出合力．小结1、合力与分力的关系是“等效替代”。2、平行四边形定则：不在一条直线的两个力的合成时，以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。3、合力与分力的大小关系：（1）合力大小范围︱F1-F2︱≤F≤F1+F2合力不一定比分力大（2）在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。4.共点力：如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。力的平行四边形定则只适用于共点力。作业布置：课时作业本课后限时检测(19)