高中物理第三章第4节力的合成.ppt

第三章相互作用 4 力的合成 新蔡一高 宋杰 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 新蔡一高物理组 新蔡一高物理组 一 力的合成 2 求几个力的合力的过程或方法 叫做力的合成 1 分力与合力 一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同作用在物体上时产生的效果相同 这个力就叫做那几个力的合力 原来的几个力叫做这个力的分力 注意 1 合力与分力的关系是 等效替代 2 合力不是物体受到的力 几个分力才是物体受到的力3 只有同一物体同时受到的力才能求合力 新蔡一高物理组 1 一条直线上的力的合成 F2 F1 F F1 F2 F F1 F2 二力同向 二力反向 合成方法 新蔡一高物理组 2 探究两个互成角度的力求合力的方法 新蔡一高物理组 平形四边形定则实验研究 1 目的 依据合力与分力的作用效果相同 探究求合力的方法 学会用作图的方法处理数据 2 器材 橡皮条 细绳套 弹簧秤 图钉 木板 白纸 刻度尺 2 步骤 用两个力F1 F2将橡皮条沿直线拉长到O点 记下O点的位置和F1 F2的大小和方向 图甲 撤去F1 F2 用一个力F拉橡皮条拉到O点 记下F的大小和方向 选定标度 分别作出F1 F2 F的图示 图乙 新蔡一高物理组 新蔡一高物理组 注意事项 1 不要直接以橡皮条端点为结点 可拴一短细绳连两细绳套 以三绳交点为结点 应使结点小些 以便准确地记录结点O的位置 2 使用弹簧秤前 应先调节零刻度 使用时不超过量程 拉弹簧秤时 应使弹簧秤与木板平行 3 在同一次实验中 橡皮条伸长时的结点位置要相同 4 被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致 拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦 5 读数时应正对 平视刻度 6 两拉力F1和F2夹角不宜过小 作力的图示 标度要一致 新蔡一高物理组 我们需要研究的是 合力F与分力F1 F2有什么关系 同学们在操作时时要注意下面几个问题1 几个力的大小由弹簧秤读出 用力的图示法在纸上画出表示几个力的箭头 2 怎样表述合力的大小 方向与分力的大小 方向的关系 3 得出你的结论后 改变F1和F2的大小和方向 重做上述实验 看看结论是否相同 新蔡一高物理组 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 F合 大小 标度 方向 角度 注意 力用实线 辅助线用虚线 2 求任意互成角度的两个力的合力 二 合成方法 1 同一直线上力的合成 反向 F F1 F2 同向 F F1 F2 2 互成角度的两个力的合成 利用平行四边行定则进行合成 新蔡一高物理组 画力的图示法计算法 在三角形中解合力 例题1 两个力F1 45N 方向水平向右 F2 60N 方向竖直向上 求这两个力的合力F的大小和方向 利用三角形知识 F大小 75NF的方向 tan F2 F1 4 3 查表得 37 F 量对角线长度与标度比较 F 75N 方向与F1夹角 为530 6 力的三角形定则 F合 F1 两个力F1 F2求合力时 首尾依次相连 合力的大小和方向用从第一个力的始端指向第二个力的末端的有向线段表示 求合力转化为解三角形 1 解直角三角形 2 解斜三角形 特殊三角形 等边三角形 120 等腰三角形 4 多力合成的方法 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 新蔡一高物理组 思考 合力是否一定比分力大 5 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 新蔡一高物理组 四 共点力 1 概念 如果一个物体受两个或多个力作用 这些力都作用在物体上的同一点 或者虽不作用在同一点上 但它们的作用线相交于同一点 这几个力叫做共点力 2 力的合成的平行四边形定则 只适用于共点力3 平行四边形定则适用所有矢量的合成和分解 新蔡一高物理组 新蔡一高物理组 共点力 共点力 非共点力 练习1 两个共点力的合力最大值是20N 最小值为6N 这两个力的大小分别是N和N 巩固练习 13 7 新蔡一高物理组 练习2 作用在同一点的两个力 大小分别为5N和2N 则它们的合力不可能是 A 5NB 4NC 2ND 9N CD 3 两个共点力同向时合力为a 反向时合力为b 当两个力垂直时 合力大小为 A B C D B 小结 1 合力与分力的关系是 等效替代 2 平行四边形定则3 合力与分力的大小关系 1