高一物理力的合成(新课标).ppt

第四节力的合成 一个人用的力与两个孩子用的力作用效果相同 把这桶水提起 等效 1 合力 如果几个力同时作用时产生的作用效果与某一个力单独作用时产生的效果相同 则这一个力就叫那几个力的合力 原来的那几个力叫做这个力的分力 2 力的合成 求已知几个力的合力 几个力 合力 等效 力的合成 说明 在实际问题中 就可以用合力来代替那几个力 这就是力的等效代替 而不是物体又多受了一个合力 3 共点力 几个力如果同时作用在物体上的同一点或它们的作用线相交于同一点 这几个力就叫共点力 秋千所受三个力是非共点力 那么 几个共点力的合力怎样求解 我们从简易着手 先考虑求两个共点力的合力 例如 F1 3N F2 4N合力 F 7 说明 合力与这两个分力的大小和方向都有关联 到底有什么关系呢 1 通过实验我们发现这两个力的合力不一定等于这两个力的数值之和 结论 2 合力不变时 改变夹角 这两个力的大小又不一样 问题探究 实验 1用两个力F1 F2提水 记录两个力的大小和方向 再用一个力F提这桶水 并记录F的大小和方向2选定标度 在力F1 F2和F的方向上各作线段OA OB和OC 使它们的长度分别表示力F1 F2和F的大小 猜想假设 线段OA OB和OC构成的图形有什么规律 试着用虚线连接AC和BC 观察 猜测四边形OACB是一个什么样图形 不规则四边形 梯形 平行四边形 初步结论 四边形OACB是一个平行四边形说明 合力F的大小和方向可以用以F1 F2为邻边的平行四边形的所夹对角线 OC 表示出来 实验验证 方案 器材 橡皮条细线弹簧秤 两只 铅笔刻度尺 步骤 1橡皮条GE在两个力F1 F2的共同作用下 沿着直线GC伸长了EO这样的长度 2撤去F1和F2 用一个力F作用在橡皮条上 使橡皮条沿着相同的直线伸长相同的长度 保持节点O位置不变 即力F对橡皮条产生的效果跟力F1和F2共同产生的效果相同 所以力F就是F1和F2的合力 3选定标度 分别作出F1 F2 F力的图示 4用平行四边形作出F1 F2的合力F 观察比较F 和F是否重合 结论 经过很多次的 精细的实验 最后可以确定 所做平行四边形对角线的长度 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 G E O F1 F2 F F 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 而是用表示这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 力的合成的平行四边形定则只适用于共点力 思考 F1和F2在同一直线上时还能做平行四边行吗 1 当两个力同向时 F合 F1 F2 7N 相加 2 当两个力反向时 F合 F1 F2 1N 相减 若已知互成角度的两个力 如何运用平行四边形定则求出合力的大小和方向 注意 同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例 F1 F2 F合 例1 已知F1 45N 方向水平向右F2 60N 方向竖直向上 求F合 方向 与F1成53 大小F合 15X5N 75N 这种求合力的方法称为作图法 6mm 1 作图法解题思路 2 方法二计算法 还可作出力的示意图 然后进行计算求解大小和方向 根据平行四边形定则按同一标度作出两个分力F1 F2力的图示 根据平行四边形定则画出平行四边形 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 P63思考与讨论 对于同一物体产生相同的效果 已知分力 合力 共点力的合成 平行四边形定则 应用平行四边形定则求解几个力的合力 求解 遵循 课堂小结 探究 作图法 计算法 作业 1 教材P64 作业1 32 思考题 如果只有一个弹簧秤 你还能用实验来探究两个共点力的合成法则吗 如何测量 多个力的合成 一 先求F1和F2的合力F4 再求F4与F3的合力F合 多力合成 二 F12 F123 F1234 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 求多个力的合力时 与求解顺序有关吗 思考 合力是否一定比分力大 合力与分力间夹角 关系 0 时 即F1 F2共线同方向 F合 F1 F2合力最大 方向与两个力的方向相同 180 时 即F1 F2共线反方向 F合 F1 F2 合力最小 方向与分力F1 F2中较大的方向相同 合力的取值范围 F1 F2 F合 F1 F2 夹角 越大 合力就越小 F合随F1和F2的夹角增大而减小 F合可能大于 等于 小于F1 F2 例2 作用在物体上的两个力 F1 10N F2 2N 若它们之间的夹角可任意 那么它们的合力可能是 A 8NB 11NC 0ND 1N AB 例3 作用在物体上的三个力 F1 N F2 N 若它们之间的夹角可任意