高中物理 3.4力的合成3课件 新人教版必修1.ppt

第三章相互作用 力的合成 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力的合成 合力与分力 定义 一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同 则这个力就叫那几个力的合力 那几个力叫做分力 两点诠释合力与分力的关系 a 合力与分力是一种等效替代的关系 即分力与合力虽然不同时作用在物体上 但可以相互替代 能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同 但不能同时考虑分力的作用与合力的作用 b 两个力的作用效果可以用一个力替代 进一步想 满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代 力的合成 定义 求几个力的合力的过程叫做力的合成 说明 力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力 而不改变其作用效果的方法 4 平行四边形定则 内容 两个力合成时 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 这个法则叫做平行四边形定则 说明 平行四边形定则是矢量运算的基本法则 应用平行四边形定则求合力的三点注意a 力的标度要适当b 虚线 实线要分清 表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线 并加上箭头 平行四边形的另两条边画虚线 c 求合力时既要求出合力的大小 还要求出合力的方向 不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角 例1 两个小孩拉一辆车子 一个小孩用的力是45n 另一个小孩用的力是60n 这两个力的夹角是90 求它们的合力 答案 合力大小为 n 方向与 n的力成 角 评析 求两分力的合力的方法一般有两种 图解法 计算法 利用这两种方法各有利弊 图解法简单 直观 但不精确 计算法虽然精确 但对学生数学水平要求较高 1 如图3 4 4所示 为使电线杆稳定 在杆上加了两根拉线 和 若每根拉线的拉力都是330n 两根拉线间的夹角为60 角 求拉线拉力的合力大小和方向 答案 520n向竖直向下 图3 4 4 多个力合成的方法如果有两个以上共点力作用在物体上 我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力 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 说明 平行四边形定则只适用于共点力的合成 对非共点力的合成不适用 今后我们所研究的问题 凡是涉及力的运算的题目 都是关于共点力方向的问题 学点2共点力 共点力 一个物体受到两个或更多个力的作用 若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点 这一组力就是共点力 平行四边形定则只适用于共点力 例2 有5个力作用于一点o 这5个力构成一个正六边形的两邻边和三条对角线 如图3 4 5所示 设f3 10n 则这5个合力的大小为多少 答案 30n 图3 4 5 两个大小相等的共点力f1和f2 它们之间的夹角为90 时 合力大小为20n 则当它们之间的夹角为120 时 合力大小为 40 10 20 10 b 2 1 合力与分力的大小关系是怎样的 2 三个力的合力最小值一定是零吗 不是 设三个力大小分别为f1 f2 f3 其合力的最大值为fmax f1 f2 f3 合力最小值的确定 三个共点力的数值如果能构成三角形 则合力的最小值为零 若三个力构不成三角形 则最小值为最大力减去两个较小力 能构成三角形的意思就是某一力大于另两力之差小于这两力之和 由平行四边形可知 f1 f2夹角变化时 合力f的大小和方向也发生变化 1 合力f的范围 f1 f2 f f1 f2 两分力同向时 合力f最大 f f1 f2 两分力反向时 合力f最小 f f1 f2 两分力有一夹角 时 如图甲所示 在平行四边形oabc中 将f2平移到f1末端 则f1f2f围成一个闭合三角形 如图乙所