湖南省邵阳市隆回县第二中学高中物理 力的合成课件 新人教版必修1.ppt

力的合成 1 平行四边形法则2 合力的求法 第一课时 1 表示力的方法 2 力的作用效果 力的图示 力的示意图 改变物体形状 改变物体的运动状态 复习巩固 1 共点力 作用在物体的同一点上 或者力的作用线或其反向延长线可以相交在同一点上的力 一 几个基本概念 2 合力与分力 一个力产生的效果跟其他几个力共同产生的效果相同 这个力就叫做那几个力的合力 而那几个力就是这个力的分力 等效替代 1 共点力 等效替代 实际问题中 可以用这个合力代替那几个分力 这就是力的等效替代 不是物体又多受了一个合力 2 合力与分力 一 几个基本概念 2 合力与分力 3 力的合成 求几个已知力的合力叫做力的合成 1 共点力 力的合成就是找一个力去代替几个已知力 而不是改变其作用效果 一 几个基本概念 2 合力与分力 一个力产生的效果跟其他几个力共同产生的效果相同 这个力就叫做那几个力的合力 而那几个力就是这个力的分力 3 力的合成 求几个已知力的合力叫做力的合成 1 共点力 作用在物体的同一点上 或者力的作用线或其反向延长线可以相交在同一点上的力 注意 等效替代不是多了一个合力 也不是合力与分力同时并存 一 几个基本概念 问题1 同一直线上的两个力如何求合力呢 f f1 f2f与f1和f2同向 f f1 f2 f与较大力方向一致 问题2 同一直线上的三个以上的力如何求合力呢 根据符号规则 把矢量运算变成代数运算 符号规则 首先规定正方向 已知量同正反负 未知量正同负反 问题3 两个互成角度的力和合力满足什么规律 f合 分力 合力 力的合成 如何控制实验条件使分力和合力的作用效果相同 两个力的夹角为任意角时 实验方案 用表示两个力共点力f1和f2的线段为邻边作平行四边形 那么 对角线表示合力的大小和方向 力的合成遵循平行四边形定则 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 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 问题4 两个互成角度的力怎样求合力 2 计算法 利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系 求合力大小和方向 例1 f1 2n f2 3n 60度 求合力 f o 解 选标度 做力的图示 以两力为邻边作平行四边形 如图所示 由尺量的合力的大小为4 2n 用量角器量得合力f与f1的夹角为36 6 作图时注意 合力 分力标度相同 共点 实线 虚线要分清 1作图法 严格作出力的合成图示 由图量出合力的大小和方向 f2 解析 根据勾股定理求出合力f的大小 设合力f与水平分力f1的夹角为 则 例2 力f1 45n 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 2 公式计算法 1 90 时 公式计算法 2 f1 f2时 f1 4 当 为任意角时 一般公式 f与f1夹角 f2 f o 合力在角平分线上 2 3 当 1200时 由等边三角形得 f f1 f2 合力在角平分线上 f与f1夹角tan f2sin f1 f2cos 问题5 在两个分力f1 f2大小不变的情况下 两个分力的夹角变大 合力f如何变化 根据课件内容 回答关于合力和分力的关系问题 当 0 时 f f1 f2 合力与分力同向 当 180 时 f f1 f2 合力与分力中较大的力同向 合力的取值范围 f1 f2 f f1 f2 夹角 越大 合力就越小 由00到1800 合力f的大小怎样变化 何时合力最小 最小值等于多少 何时合力最大 最大值等于多大 合力的取值范围如何 合力是否一定比分力大 合力可能大于某一分力 也可能小于某一分力 问题6 如果有两个以上的共点力作用在物体上 如何求它们的合力 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 共点力 几个力如果都作用在物体的同一点上 或者它们的作用线相交于同一点上 这几个力叫做共点力 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 问题7 平行四边形法则的适用条件是什么 1 物体受到两个方向相反的力的作用 两力的大小分别为f1 5n f2 10n 现f1保持不变 将f2从10n减小到0的过程中 它们的合力大小的变化情况是 a 逐渐变小b 逐渐变大c 先变小 后变大d 先变大 后变小 c 2 两个力的合力与这两个力的关系 下列说法中正确的是 a 合力比这两个力都大b 合力至少比两个力中较小的力大c 合力可能比这两个力都大d 合力可能比这两个力都小 解析 由合力公式 当 900时 当 1200且f1 f2时 f f1 f2 可见合力可能比任何一个分力都大 也可能比任何一个分力都小 也可能等于每一个分力 cd 当 00时 f f1 f2 当 1800时 f f1 f2 3 如右图所示 有五个力作用于同一点o 表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两邻边和三条对角线 已知f1 10n 试用四种方法求这五个力的合力 解析 利用平行四边形定则求解 f 3f1 力的合成 第二课时 1 三角形法则2 力的合成法则应用 1 关于大小不变的两个共点力f1 f2的合力f 下列说法正确的是 a 合力f一定大于任一分力b 合力f可能小于任一分力c 合力f的大小可能等于f1或f2的大小d 合力f的大小随f1 f2间夹角增大而增大 课堂演练 关 bc 2 两个共点力的大小分别为f1 15n f2 9n 他们的合力不可能等于 a 9nb 25nc 6nd 21n b 课堂演练 3 若三个力的大小分别是5n 7n和14n 它们的合力最大是 n 最小是 n 若三个力的大小分别是5n 7n和10n 它们的合力最大是 n 最小是 n 解析 三力合力大小的范围 合力的最大值等于三力之和 若三个力中任一力的大小界于另两力的合力范围内 则这三个力的合力的最小值为零 3 若不满足第 2 点 则这三个力的合力的最小值等于三力中的最大力减去另两力之和 26 2 22 0 1n 2n 3n 4n 5n 6n 简单到复杂 特殊到一般 合力为 6n 4 求以下6个共点力的合力 各角度都是60度 q f 三角形法则 平移分力 使分力首尾连接 从第一个分力起点指向最后一个分力末端的有向线段表示合力大小和方向 三角形法则 例1 求下列4个共点力的合力 封闭三角形 合力等于零 例2 求小球所受的合力 f3 练一练 用三角形法则求合力 f 3f1 1 作用在同一物体上的两个力分别为5n和15n 当改变两个力之间的夹角时 其合力大小也随之改变 合力大小变化的范围是 a 5 20nb 10 20n c 5 15nd 10 15n 2 如图所示 表示合力与两力夹角的关系图线 则这两个分力大小分别为与 目标检测 1 题以类聚 3 一物体受共点力f1 f2 f3的作用而作匀速直线运动 则这三个力可能是a 15n 5n 6nb 3n 6n 4nc 1n 2n 10nd 1n 6n 3n 4 求下面几种情况下合力的大小范围a f1 8n f2 10nb f1 10n f2 10nc f1 3n f2 7n f3 8nd f1 3n f2 7n f3 12n 3 有三个力 它们的合力是0 如