3.4力的合成.ppt

3 4力的合成 曹冲称象 是人人皆知的历史故事 请同学们结合下面的图片回忆故事情节 细心体会曹冲是怎样 称出 大象的重量的 采用的是什么方法 思考后 请自由发言 等效替代 G 200N 观察下面的情境图片 结合生活经验思考 两位小孩对水桶施加的两个力与一位大人对水桶施加的一个力 就 提起水桶 这一作用效果而言 相同吗 它们可以相互替代吗 说出你的看法 请自由发言 生活中还有很多事例可以说明 几个力与一个力的作用效果相同 观察下面的情境图片 细心体会 等效替代 的含义 想一想 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 而不是物体又多受了一个合力 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 观察以下两幅图片 结合生活经验体会力的作用效果 求出合力 然后总结 同一直线上二力合成 的方法 请独立思考后 同桌交流 自主发言 700 F2 F1 F1 F2 100 与F1 F2方向相同 与F2方向相同 F1 F2 F1 F2 同一直线上二力合成的规律 使用直接加减的方法 同向相加 反向相减 若两个分力的方向不在同一直线上呢 如果两个力不在同一直线上如何求合力 问题 1 怎样保证合力与分力等效 2 力的大小怎样知道 3 力的方向如何让确定 验证力的平行四边形定则 需要记录的内容 1 在用两个弹簧秤做 验证力的平行四边形定则 的实验中 通过细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条 使结点拉至某一位置O后 此时需记录的是哪几项 结点位置 两弹簧秤读数 力的大小 细线方向 力的方向 2 这样做了之后再单独用一个弹簧秤 把结点拉至位置O 还要记下哪几项 记下弹簧秤读数仅仅是记下了拉力的大小 还应该记下拉力的方向 注意事项 1 位置不变 在同一次实验中 使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同 2 角度合适 用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时 其夹角不宜太小 也不宜太大 以60 100 之间为宜 3 尽量减少误差 1 在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内的前提下 测量数据应尽量大一些 2 细绳套应适当长一些 便于确定力的方向 不要直接沿细绳套方向画直线 应在细绳套两端画个投影点 去掉细绳套后 连直线确定力的方向 4 统一标度 在同一次实验中 画力的图示选定的标度要相同 并且要恰当选定标度 使力的图示稍大一些 经过前人很多次的 精细的实验 最后确认 对角线的长度 方向 跟合力的大小 方向一致 即对角线与合力重合 也就是说 对角线就表示F1 F2的合力 归纳 可见互成角度的两个力的合成 不是简单的将两个力相加减 而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形 这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向 这就叫平行四边形定则 F1 F F2 o 虚线 4 互成角度的两个力合成的方法 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 平行四边形定则 作法 F 大小 长度 方向 角度 阅读课本 共点力 部分 结合以下图片理解共点力的含义 并体会平行四边形定则的适用条件 A 吊钩受到的力B 担子受到的力 共点力 几个力如果都作用在物体上的同一点 或者它们的作用线相交于同一点 这几个力叫做共点力 图1图2图3 如图1 图2为共点力 而图3为非共点力 阅读课本 共点力 部分 结合以下图片理解共点力的含义 并体会平行四边形定则的适用条件 A 吊钩受到的力B 担子受到的力 温馨提示 平行四边形定则只适用于共点力 思考与讨论 1 两个共点力F1 90N F2 120N 当改变二力间的夹角 而不改变大小时 其合力F怎样变化 思考 合力是否一定比分力大 两个互成角度的分力与合力间关系 0 时 即F1 F2共线同方向 Fmax F1 F2合力方向与两个力的方向相同 180 时 即F1 F2共线反方向 Fmin F1 F2 合力方向与分力F1 F2中较大的方向相同 二力合力的取值范围 F1 F2 F合 F1 F2 F合随F1和F2的夹角增大而减小 F合可能大于 等于 小于任一分力 120 且F1 F2时 F合 F1 F2 结论 多个力的合成 两两逐步合成 F2 F12 F3 F1 F 思考与讨论 2 如图有F1 F2 F3三个力 如何求它们的合力 在图甲中F是共点力F1和F2的合力 如图乙所示 把力F2平移至线段AC的位置 从O点出发 把代表F1和F2的有向线段OA AC首尾相接地画出来 连接OC 则从O指向C的有向线段就表示合力F的大小和方向 上述作图法叫力的三角形法则 同理也可作出图丙所示的力三角形 OBC 三角形法则 若表示三力的有向线段能组成一个封闭三角形 则三力为合力与分力的关系 如3N 5N 9N 若表示三力的有向线段能组成一个首尾相接的封闭三角形 则三力的合力为0 思考与讨论 3 如果有3个力 3N 6N 8N 那么这三个力的大小的合力的可能取值范围 最大值 Fmax F1 F2 F3 最小值 Fmin F1 F2 F3 若三个力大小满足三角形三边关系 Fmin 0 若三个力大小不满足三角形三边关系 Fmin F1 F2 F3 1 关于两个大小不变的共点力F1 F2与其合力F的关系 下列说法中正确的是 A F的大小随F1 F2间夹角的增大而增大B F的大小一定大于F1 F2中的最大者C F的大小随F1 F2间夹角的增大而减小D F的大小不能小于F1 F2中的最小者 C 课堂练习 2 两个共点力 大小都是50N 如果要使这两个力的合力也是50N 这两个力之间的夹角应为 A 300B 600C 1200D 1500 c 3 两个共点力的合力最大值为35N 最小值为5N 则这两个力的大小分别为N和N 若这两力的夹角为900 则合力大小为N 15 20 25 课堂练习 4 关于合力的下列说法中正确的是 A 几个力的合力就是这几个力的代数和B 几个力的合力一定大于这几个力的任何一个力C 几个力的合力可能小于这几个力中最小的力D 几个力的合力可能大于这几个力中最大的力 CD 5 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 21N ACD 课堂练习 6 大小不同的三个力作用在一个小球上 以下各组力中可能使小球平衡的一组是 A 2N 3N 6N B 1N 4N 6N C 35N 15N 25ND 5N 15N 25N C 7 将一个竖直向下的力分解为两个力 其中一个分力方向水平 大小为6N 那么另一个分力大小为 A 10NB 8NC 6ND 2N A 课堂练习 8 有一组共点力的合力为零 将其中一个大小为2N的力撤去 问剩下的几个力的合力为 A 10NB 8NC 6ND 2N D 课堂练习 结论 当物体受到几个力平衡时 若撤去某个力 剩下的几个力的合力与撤去的力的大小相等 方向相反 9 有一组共点力的合力为零 将其中一个大小为2N的力的方向改变90 那么这组共点力的合力大小为为 A 0B 2NC 4ND N D 1 作图法 即力的图示法 求合力 F1 F2 F 大小 F 15X5N 75N 方向 与F1成530斜向右上方 平行四边形定则的应用 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 2 计算法求合力 根据平行四边形定则作出下图 由直角三角形可得 方向 与F1成tan 4 3斜向右上方 平行四边形定则的应用 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 练习 F1 6 F2 6 它们互成1200夹角 求出合力F的大小和方向 用作图法和计算法 已知F1 2N F2 10N 1 它们的合力有可能等于5N 8N 10N 15N吗 2 合力的最大值是多少 最小值是多少 合力的大小范围是多少 练习 课本P64 1 1 关于两个大小不变的共点力F1 F2与其合力F的关系 下列说法中正确的是 A 分力与合力同时作用在物体上B 分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同C F的大小随F1 F2间夹角的增大而增大D F的大小随F1 F2间夹角的增大而减小E F的大小一定大于F1 F2中的最大者F F的大小不能小于F1 F2中的最小者 BD 练习 2 两个共点力 大小都是50N 如果要使这两个力的合力也是50N 这两个力之间的夹角应为 A 300B 600C 1200D 1500 C 3 两个共点力的合力最大值为35N 最小值为