《力的合成》课件（3）.ppt

1 知道什么是共点力 合力 力的合成 2 理解共点力合成的平行四边形定则 知道它是矢量运算的普遍法则 3 会用作图法和计算法求几个力的合力 读教材 填要点 一 共点力的合成1 共点力几个力同时作用在物体上的 或者它们的作用线相交于 这几个力叫共点力 2 合力如果几个共点力共同作用所产生的可以用来代替 这个力叫那几个力的 同一点 同一点 一个力 效果 合力 3 力的合成求几个共点力的 关键一点 共点力同时作用在一个物体上时才能用合力来代替它们的共同作用效果 合成 二 共点力合成的平行四边形定则1 同一直线上两个力的合成法则同一直线上的两个共点力f1 f2 两者同方向时 其合力大小为 方向为f1或f2的方向 两者反方向时 其合力大小为 方向为f1和f2中较大力的方向 f1 f2 f1 f2 2 不在同一直线上两个力的合成法则 平行四边形定则 1 内容 两个共点力合成时 以表示这两个力f1和f2的线段为作平行四边形 其合力f的就可以用这两个邻边之间的来表示 2 三个或更多的外力的合成方法 先求出其中两个力的合力 再求出这个合力与第三个力的合力 直到把都合成为止 最后得到这些力的合力 邻边 大小和方向 对角线 所有外力 试身手 夯基础 1 如图5 1 1甲所示 两人用绳拉一小车 如图乙所示 两绳竖直吊一秋千板 两图中 绳的拉力是共点力吗 图5 1 1 解析 由共点力的判断条件 几个力同时作用在物体上的同一点或力的作用线相交于同一点可知 图甲中两绳拉力是共点力 而图乙中两绳拉力不是共点力 答案 图甲中两绳的拉力是共点力 图乙中两绳的拉力不是共点力 2 关于几个力与其合力 下列说法错误的是 a 合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同b 合力与原来那几个力同时作用在物体上c 合力的作用可以替代原来那几个力的作用d 求几个力的合力遵守平行四边形定则 解析 合力与分力是等效替代的关系 即合力的作用效果与几个分力的共同作用效果相同 合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果 但不能认为合力与分力同时作用在物体上 a c正确 b错误 力是矢量 所以求合力遵守平行四边形定则 d正确 答案 b 3 如图5 1 2所示 两个共点力f1 f2的大小一定 夹角 是变化的 合力为f 在 角从0 逐渐增大到180 的过程中 合力f的大小变化情况为 图5 1 2 a 从最小逐渐增加到最大b 从最大逐渐减小到零c 从最大逐渐减小到最小d 先增大后减小 解析 在两共点力大小一定的情况下 合力随着两力间夹角的减小而增大 夹角为0 时合力最大 合力随着两力间夹角的增大而减小 夹角为180 时合力最小 所以选项c正确 答案 c 1 共点力与合力的相关性 1 等效性 几个共点力对物体的作用效果与其合力对物体的作用效果相同 合力与几个共点力间是相互替代关系 所以受力分析时 共点力与其合力不能同时作为物体所受的力 2 同体性 合成的各力是作用在同一物体上的力 作用在不同物体上的力不能求合力 所以合力与共点力的受力物体是同一物体 3 瞬时性 共点力与合力具有瞬时对应关系 当物体所受的某个力发生变化时 合力也同时发生变化 2 合力与共点力间的大小关系当两分力f1 f2大小一定时 1 两力同向时合力最大 f f1 f2 方向与两力同向 2 两力方向相反时 合力最小 f f1 f2 方向与两力中较大的力同向 3 两力成某一角度 时 如图5 1 3所示 三角形aoc的每一条边对应一个力 由几何知识可知 两边之和大于第三边 两边之差小于第三边 即 f1 f2 f f1 f2 因此合力大小的范围是 f1 f2 f f1 f2 4 夹角 越大 合力就越小 图5 1 3 名师点睛 1 合力是各共点力的共同作用效果 受力分析时 合力与各共点力不能同时作为物体的受力 2 合力为各共点力的矢量和 不要误认为合力一定大于各共点力 实际上合力有可能比各力小得多 1 关于合力与分力 下列说法正确的是 a 合力与分力是物体同时受到的力b 合力比分力大c 合力是各分力共同作用时产生效果的等效替代d 两物体间的一对作用力和反作用力的合力为零 审题指导 解答本题需把握以下几点 1 理解合力与分力概念时抓住 等效 替代 四个字 2 理解合力概念 合力不等于 力之和 力的合成遵循平行四边形定则 3 有相互作用力的受力物体是相互作用的两个物体 解析 物体受两个力 可用其合力等效替代 物体受某个力可用其两个分力替代 不可重复分析 a错 力的合成遵守平行四边形定则 而不是代数法则 合力可大于分力 也可小于其分力 b错 合力与分力的概念就是依据其作用效果的等效替代提出的 c对 只有同一物体所受的力可以根据效果等效替代 作用力 反作用力作用于两个物体不能合成 d错 答案 c 合力是分力的矢量和 而不是代数和 此题易错之处是误认为合力一定大于分力 而错选b 1 如何求解共点力的合力 1 作图法 图解法 用图解法求作用在同一点的两个互成角度的力的合力时 程序一般是选取同一标度 用一个点表示物体 分别作出f1 f2的图示 作辅助线 形成平行四边形 作出这两个力所夹的平行四边形的对角线 即合力f 用刻度尺量出该对角线的长度 计算合力的大小 再量出对角线与其中一个力的夹角 求出合力的方向 如图5 1 4所示 图5 1 4 2 如何理解力的三角形法则根据平行四边形对边平行且相等的性质 力的平行四边形定则可用更简单的力的三角形法则来代替 如图5 1 7甲所示 平行四边形的对角线将平行四边形分成了两个相同的三角形 因此在利用平行四边形求合力的时候 只要画出其中的一个三角形就可以了 图5 1 7 具体画法是 将表示两个力的矢量依次首尾相接 那么从第一个力的矢量的始端指向第二个力的矢量的末端的矢量就表示这两个共点力的合力 如图乙 丙所示 这就是矢量相加的三角形法则 三角形法则与平行四边形定则在本质上是一致的 只是矢量运算的两种不同表达形式而已 在有些时候应用它要比应用平行四边形定则更方便 注意把两个矢量首尾相接 从始端到末端的有向线段即为合矢量 名师点睛 无论用图解法还是计算法 都需先把一个具体的力抽象为一根有向的线段 用带箭头的线段来表示力的意义 并不仅仅在于形象直观地描述力 还在于带来了一种新的处理物理问题的思路 即通过图形来处理物理问题 数学上的一些边 角 又赋予它新的物理意义 即矢量的大小和方向 数学上图形之间的关系 边角关系 正弦定理 余弦定理 全等 相似等 也反映了力之间的关系 在解决此类物理问题时 就可以先把它看成一个平面几何问题 求所画图形的边长和夹角 然后再考虑它所具有的物理意义 2 如图5 1 8所示 物体受到大小相等的两个拉力作用 每个拉力都是20n 夹角是60 求这两个力的合力 图5 1 8 思路点拨 解析 法一 作图法 取3mm长线段表示5n 作出平行四边形如图所示 量得对角线长为21mm 合力f大小为35n 合力的方向沿f1与f2夹角的平分线 答案 35n或34 6n方向沿f1与f2夹角的平分线 比较两种求合力的方法可以看出 用作图法求合力 虽然简单