高中物理 3.3力的等效和替代课件 粤教版必修1.ppt

学案3力的等效和替代 一首优美动听的 清江放排 勾勒出了一幅放排工艰辛劳动的情景 在逆水行舟时 放排工在岸上背驼缆绳 唱着响亮的劳动号子 将竹排在逆水中向前缓慢拉动 如图所示 你能从力学的角度上解释它的道理吗 假设有机动船的话 就不要人拉了 机械推力就可以使船逆水而上 但在没有机械动力的情形下 两岸的拉力f1 f2可以产生与机械动力相同的效果 也能使船逆水而上 学点1力的图示 1 力的示意图 用一带箭头的线段表示物体受力的图为力的示意图 2 力的图示 用一条带箭头的有向线段表示力 且线段的长度表示力的大小 箭头表示力的方向 箭头 或箭尾 表示力的作用点 3 力的大小 方向和作用点在物理学中称之为力的三要素 例1 如图所示 一个小孩用 n的水平力推车 小车受到的阻力是20n 请画出小车受到的这两个力的图示 解析 选定并画出标度 用1cm的长度表示20n 图甲 确定并图示受力物体 小孩对车的推力作用在车上 小孩是施力物体 车是受力物体 画一方框表示车 阻力的受力物体也是车 确定力的作用点 小孩与车的接触点 阻力的作用点可画在 点 因为把 点看成阻力的作用点不会影响该力的效果 所以可以把 点当成阻力的作用点 确定力的方向 推力的方向水平向左 阻力的方向水平向右 从 点起向左画一条水平射线并取4cm长的线段 在该线段的左端画上箭头 在箭头一旁标明 80n 水平向右取1cm长的线段 在右端画上箭头并标明f 20n 物体a对物体b的压力是20n 如图所示 试画出这个力的图示 1 1 选取标度 选确定长度的线段表示5n的力 2 从里的作用点o沿竖直方向画线段 线段的长度取4倍于标度 并在线端上加上刻度 3 在线段端点加上箭头 表示里的方向 如图所示 学点2力的等效和替代 1 力的等效 力的作用效果 a 力可以使物体发生形变 使物体的形状或体积改变 b 力可以改变物体的运动状态 改变速度 力的等效 几个力的共同作用效果与某一个力单独作用的效果相同 那么这几个力与某一个力是互为等效的力 如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同 那么这个力与另外几个力可以相互替代 这一个力为另外几个力的合力 另外几个力称为这一个力的分力 在物理学中 力的替代称为力的合成与分解 2 力的替代 例 如图所示 甲中用两根细绳将重物 悬挂 此时 绳对重物 的拉力为 绳对重物 的拉力为 乙中用 绳单独将物体悬挂起来 此时 绳对物体的拉力为 则下列说法正确的是 a 两力共同作用效果与一个力的作用效果相同b 可以用这一个力代替和两个力c 不能用 这两个力代替这个力d 应等于 解析 重物 在 以及重力作用下静止或在和重力两力作用下静止 甲 乙两种情形 力的效果相同 静止 重力一样 说明与两力作用效果与这一个力作用效果一样 与两个力是矢量之和 不是代数相加减 等效替代时 既可以用一个力代替多个力 也可以用多个力代替一个力 b c 学点3寻找等效力 1 把橡皮条的一端用图钉固定在板上的 点 用两条细绳接在橡皮条的另一端 如图所示 2 通过细绳用两个弹簧测力计或悬挂钩码互成角度拉橡皮条 使结点拉到某一位置 3 记下弹簧测力计的读数或钩码的个数以及两绳和橡皮条结点的位置 4 描下两条细绳的方向 在纸上按比例作出这两个力和的图示 5 只用一个弹簧测力计 通过细绳把橡皮条拉到o点 记下弹簧测力计的读数和细绳方向 按比例作出这个力的图示 6 根据实验结果可以看出是和的合力 是以 为邻边所作的平行四边形的对角线 即在误差允许的范围内 合力 分力满足平行四边形定则 例3 在 寻找等效力 的实验中 使用弹簧测力计必须注意 a 测量前检查弹簧测力计的指针是否指在零点b 测量前应把两弹簧测力计互相钩在一起并对拉 观察它们的示数是否相同 应选用示数相同的一对弹簧测力计c 在用弹簧测力计拉橡皮条时 秤壳不要与纸面摩擦d 在用弹簧测力计拉橡皮条时 细绳和弹簧测力计的轴线应在一条直线上 a b d 解析 两弹簧测力计的示数的准确是保证本次实验成功的很重要的环节 因此 在实验前对弹簧进行 两选项叙述的检验内容是完全必要的 在实验过程中 如果弹簧测力计的弹簧不与板平行 而是成一定的夹角 我们在白纸上记录的拉力方向就不是拉力的真实方向 因此会给实验带来误差 实验中应按 的要求操作 按照 选项所述内容操作 是为了避免弹簧测力计内的杆与壳间产生摩擦 弹簧测力计壳与纸发生摩擦 不会影响秤内弹簧的伸长 因此 选项是没必要的 但实验中应注意 弹簧测力计的秤钩不要与纸发生摩擦 a d 点拨 力的图示与力的示意图 力的图示可以理解为力的图示表示方法 能够表示出力的三要素 力的示意图是用一条有方向的线段表示力的方向 作用点 粗略地表示力的大小 在学习的过程中从力的图示到力的示意图 再过渡到力的受力分析图 用力的图示法表示力时 标度的选取是任意的 实际问题中 可根据已知力的大小作恰当的选择 尽量使画出的力既容易分解 又使整个图面比较匀称 美观 必须注意 用力的图示法表示力时 应该先选定标度 不能用不同的标度画出同一物体所受的不同的力 力的图示法与力的示意图不同 力的示意图是为了便于对物体进行受力分析 不需要设置标度 侧重于力的作用位置和方向 2 怎样理解 等效 点拨 力的合成是建立在 等效 的基础上的 等效 是指使物体运动状态变化的效果相同 或使物体产生形