力的合成新课ppt课件

,3.4力的合成,无数个力可以撑起一座大桥,情境：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？,很多人才能拖动的物体，一头大象就能拖动,力的作用效果是相同的！,F,力的作用效果是相同的！,1、一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。,2、求几个已知力的合力叫做力的合成。,力的合成,在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。,力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不改变其作用效果。,注意：,1、合力的实质是等效力,它可以代替那几个力2、合力是假想的，并不是物体受到的又一个力,1、方向相同的两个力的合成,2、方向相反的两个力的合成,二、一条直线上的力的合成,一条直线上的力的合成,F1,F2,F1,F=F1+F2,F=F1-F2,一个力作用,二力同向,二力反向,若两个分力的方向不在同一直线上,怎样求合力呢?,三、探究互成角度的力的合成的方法,1、实验的目的是什么？2、怎样操作保证合力和分力产生效果相同？3、力的大小怎样获得？4、力的方向如何记录？,看课本P62思考问题,1、力的作用效果有哪些？2、怎样设计才能在判断“合力和分力产生的效果相同”上比较准、比较容易？,探究求合力的方法,设计实验,实验器材,方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮筋、细绳、三角板、刻度尺、图钉,实验步骤,1、把方木板放在桌上,用图钉把白纸钉在方木板上2、用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上A点,橡皮条的另一端B拴上两根细绳3、用两把弹簧秤分别钩住两根细绳,沿两个不同方向拉橡皮条,使橡皮条的结点B伸长到某一位置O点,记下O点的位置、两把弹簧秤的读数和两根细绳的方向4、用一把弹簧秤钩住一根细绳,使橡皮条的结点B拉到同样位置O点,记下弹簧秤的读数和细绳的方向5、选定一个合适的标度,用力的图示法画出F1、F2和F的图示,为什么要记下细绳的方向？,为什么也要拉到同样的位置？,F1,F2,F,实验研究：,O,O,用两个力F1、F2将橡皮条拉长到O点，橡皮条记下O点的位置和F1、F2的大小和方向撤去F1、F2，用一个力F拉橡皮条到O点，记下F的大小和方向选定标度，分别作出F1、F2、F的图示,实验研究：,（1）器材：橡皮条、细绳套、弹簧秤（2）步骤：用两个弹簧秤将橡皮条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）然后用一个弹簧秤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）。选定标度，分别作出F1、F2、F的图示（图丙）,F2,F1,F,F2,F1,F,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。,结论：,F,互成一定角度的两个力的合成,两个力合成时，以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。这个法则叫做平行四边形定则。,平行四边形定则,力的合成遵循平行四边形定则,结论,例题,力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向竖直向上。通过作图求这两个力的合力F的大小和方向。,选择某一标度，例如用1cm长的线段表示15N的力。,15N1cm,O,F1,F2,作出力的平行四边形,F,用刻度尺测量后得知，表示合力F的对角线长5cm，所以合力的大小F=15N5=75N。,用量角器量得合力F与力F1的夹角为530。,【例题】力F145N，方向水平向右。力F260N,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合力大小F(30/6)15N=75N合力方向：与F1的夹角为53或与水平方向成53,1、作图法：按同一标度作出两个分力F1、F2力的图示；画出平行四边形；分力和合力要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两条边必须画成虚线。量出对角线的长度，根据选定的标度求出合力的大小；用量角器量出合力与某个分力的夹角，表示合力的方向。,求合力的方法,2、计算法：根据平行四边形定则作出力的示意图，利用合力与分力构成的三角形关系，求合力大小和方向。,tan=F2/F1=4/3,如图所示，作出力的示意图，则,=75N,=53,1、什么情况下合力最大？2、什么情况下合力最小？3、合力的取值范围是什么？4、当两分力大小一定时，合力随分力夹角的变化而怎样变化？,三、合力与分力间夹角关系：,思考：合力是否一定比分力大？,三、合力与分力间夹角关系：,0时，即F1、F2共线同方向F合F1F2合力最大,180时，即F1、F2共线反方向F合F1F2合力最小,合力的取值范围：F1F2F合F1F2,两分力大小一定，F合随F1和F2的夹角增大而减小,F合可能大于、等于、小于任一个分力,F12,F123,F1234,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。,多个力合成的方法：,共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的延长线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。,共点力与非共点力,非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。,力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。,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，但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。,四、共点力,注：力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力,非共点力,1、两个共点力的大小分别为F1=15N、F2=9N，他们的合力可能等于()A、9NB、25NC、6ND、21,2、有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力能等于5N、10N、15N吗？这两个力的合力的最大值是多少？最小值是多少？,经常遇到的两种计算合力的类型,经常遇到的两种计算合力的类型,2如图345所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200N，二力之间的夹角为60，求这两个拉力的合力。,图345,图346,解析本题考查合力的计算，关键是明确绳子拉力的夹角是120。如图所示。以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的拉力是Fmg100N，故