高中物理 力的合成教学课件.ppt

第三章相互作用 第4节力的合成 乙 小车在甲乙二人的共同作用下向右以v0做匀速直线运动 小车在丙的推力作用下也以v0向右做匀速直线运动 大人提水使水桶静止在空中 两个小孩提水也使水桶静止在空中 f甲 f乙 g f大人 g f摩 f女 f男 结论 一个力的作用效果可以与两个或者更多力的作用效果相同 1 合力 当一个物体受几个力共同作用的时候 我们常常可以求出这样一个力 这个力产生的效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 这个力就叫那几个力的合力 原来的那几个力叫做分力 2 力的合成 求几个力的合力的过程 一 合力力的合成 g t1 t2 思考题 左上图中的物体除受到重力g 绳子的张力t1和t2外 还受到t1和t2的合力t 对吗 t 力的合成是一种等效替代的方法 即用一个假设的力去代替几个共同作用的力 代替后产生的效果与原来几个力共同作用时相同 力的合成中 分力是客观存在的物体真实受到的力 合力是假想力 用于等效替代分力 分力 合力 替代 等效 二 力的合成遵循的规律1 同一直线上两个力合成 1 同一直线上 方向相同的两个力的合力大小等于两个力的大小之和 方向跟这两个力的方向相同 2 同一直线上 方向相反的两个力的合力大小等于这两个力的大小之差 合力的方向跟较大力方向相同 两小孩的f合 f2 目的 验证不在同一直线上的力的合力是否也等于分力之和思路 都需要知道哪些物理量 如何知道 需要哪些器材 如何验证 f2 结论 当两分力有一定夹角时合力大小并非分力的大小之和 演示 那互成角度的两个力合成时遵循什么样的规律呢 请你设计出探究此规律的实验方案 实验 探究互成角度的二力合成规律 问题1 都需要测量哪些物理量 问题2 用什么方法找出分力f1 f2及合力f的大小及方向 问题3 怎样才能使合力f的作用效果与两分力f1 f2作用效果相同 问题4 实验过程中需要记录哪些实验数据 怎样直观简洁的描述力的大小和方向 注意 1 为了尽可能减小实验误差 你的实验方案最好能很方便得多测几组数据2 实验数据测量要尽可能准确 对得到的数据怎样直观简洁的描述力的大小和方向 2 平行四边形定则 求互成角度的两个力的合力时 以表示这两个力的有向线段作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 这个规则叫做平行四边形定则 f1 f2 f 平行四边形定则适用于所有矢量的合成 三 应用规律指导实践 例1 力f1 60n 方向水平向右 力f2 60n 方向竖直向上 这两个力均作用在同一物体的同一点上 求这两个力的合力f的大小和方向 解 1 作图法 如右图所示 用8mm长的线段表示15n的力 以点o为作用点 有向线段oc的长度表示力f的大小 用直尺量出oc约为45 2mm 则f 45 2 8 15n 84 75n 用量角器量得合力f与水平分力f1间的夹角为45 f合 总结 作图法求合力时 作图时的注意事项 1 合力 分力要共点 实线 虚线要分清 2 合力 分力的标度要相同 作图要准确 3 对角线要找准 f合 2 计算法 如图所示 分别作出力的示意图 则 f 84 85n tan f2 f1 60n 60n 1 45 o f1 f2 f合 f1 60n f2 60n 求解 当两力夹角为60o时 合力 当两力夹角120o时 合力 结合刚才得到的当两力夹角是90o时 合力为84 85n 关于两分力大小一定时合力大小与两分力之间夹角的关系 你能得到什么规律 f合 103 9n f合 60n 1 两分力大小确定时 夹角由0o增大到180o的过程中 合力f的大小怎样变化 2 什么情况下合力最大 最大值等于多大 什么情况下合力最小 最小值等于多少 3 合力f是否总大于原来的两个力f1和f2 当两分力大小一定时 合力随两分力夹角的增大而减小 两分力方向相同时合力最大 方向相反时最小 合力可能大于 等于 小于分力 f1 f2 f f1 f2 演示 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 f1 f2 f3 f f12 多力合成的方法 f1 f2 放在光滑水平桌面上的圆盘 受到如图所示的力的作用 且两力大小相等 则此时这两个力可以合成吗 o 四 共点力 如果一个物体同时受两个或更多个力的作用 这些力共同作用在物体上的同一点 或者虽不作用在同一点上 但它们的力的作用线的延长线相交于同一点 这几个力叫做共点力 力的合成的平行四边形法则 只适用于共点力 细绳拉着风中的气球 为什