力的合成04395.ppt

力的合成 教学目的 重点难点 教学过程 引入课题 新课展开 实验探究 知识扩展 应用训练 小结作业 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 引入课题 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 第4节 力的合成 1 定义 若一个力作用在物体上 所产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同 则这个力叫那个力的合力 而那几个力叫这个力的分力 F为F1 F2的合力 F1 F2为F的分力 新课展开 2 合力与分力的关系 1 合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系 2 合力是几个分力的共同效果 并不是单独存在的力 因此受力分析中不能同时出现 一 合力与分力 二 力的合成 力的合成是惟一的 只有同一物体所受的力才可合成 不同性质的力也可以合成 分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系 而不是物体的重复受力 力的合成应注意以下问题 1 定义 求几个力的合力的过程 叫做力的合成 2 实质 就是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的 而不改变其作用效果 1 同一直线上二力的合成 回顾初中知识 同向 F F1 F2 反向 F F1 F2 2 探究实验 不在一条直线上的二力的合力的大小还等于两分力大小之和或之差吗 不等于 要研究它们之间的关系 就很有必要将合力与分力的大小和方向一同表示出来 那么用什么形式来表示力的大小和方向 力的图示 实验探究 互成角度的二力的合成 说得好 接着同学们就带着下面的问题 利用桌面上的仪器进行合力与分力规律的探究 1 如何确定两个分力的大小和方向 器材有 橡皮条 细绳套 钩码若干过程 用两组勾码互成角度拉橡皮条到结点 再改用一组勾码拉橡皮条到同一结点 2 将这三个力的图示起端点画在一起 再将它们的箭头端点用虚线连接起来 看看图形像四边形 怎么样来检验它是平行四边形 3 代表分力的有向线段都处在平行四边形中的什么位置 是一组对边还是一组邻边 4 代表合力的有向线段处于平行四边形中的什么具体位置 5 改变分力的大小和方向 多做两次 结果一样吗 你能得出什么结论 F1 10 0N F2 6 8N F合 12 8N O 2N 3 平行四边形定则 1 定义 如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形 那么 合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示出来 这叫做力的平行四边形定则 标量是简单的加减运算 矢量不是简单的加减运算 平行四边形定则是所有的矢量合成都遵循的普遍规律 2 应用平行四边形定则时注意四点 分力 合力的起点相同 分力 合力的标度比例一致 虚线 实线要分清 力画实线 辅助线画虚线 求合力时既要求出合力的大小还要得出方向 4 共点力 1 定义 如果一个物体受到两个或更多力的作用 在有些情况下这些力共同作用在同一点上 或者虽不作用在同一点上 但它们的延长线交于一点 这样的一组力叫做共点力 2 共点力的合成 力的合成遵循平行四边形定则 物体在共点力作用下 如果保持静止或匀速直线运动状态 则这几个力的合力为零 知识扩展 1 求二个力的合力的计算方法 同一直线上两个力的合成先选取正方向 再赋予矢量正负值 化矢量运算为代数运算求得矢量和 如得正值则合力沿正方向 如得负值则合力方向与所选取的正方向相反 F合 F1 F2 8N F合 F1 F2 2N 知识扩展 互成角度的两个力的合成 作图法 根据两个力的大小和方向 按一定的标度用力的图示从力的作用点起作出两个分力F1 F2 以F1 F2为邻边作平行四边形 从而得到F1 F2之间的对角线 根据分力的标度量得对角线的长度就代表了合力的大小 对角线与任一分力的夹角就代表合力的方向 二 合力的计算 分析 物体受到两个力的作用 根据力的平行四边形定则 可以求出这两个力的合力 解法1 作图法 例题1 物体受到F1 F2两个力的作用 F1 30N 方向水平向坐 F2 40N 方向竖直向下 求这两个力的合力 应用训练 量得F 50N 量得 53 知识扩展 计算法可以根据平行四边形定则作出的示意图 然后根据正 余弦定理 三角函数等几何知识计算合力 若两个分力大小为F1 F2 它们之间的夹角为 则 合力的大小 合力的方向 二 合力的计算 分析 物体受到两个力的作用 根据力的平行四边形定则 可以求出这两个力的合力 例题1 物体受到F1 F2两个力的作用 F1 30N 方向水平向坐 F2 40N 方向竖直向下 求这两个力的合力 应用训练 力的大小和方向直接运用三角形的几何关系进行运算 如图 分力与合力构成了直角三角形 所以 解法2 计算法 50N 故 530 知识扩展 两个力的合成可用力平行四边形定则 那么多于两个的力怎么合成呢 2 平行四边形定则的应用扩展 三个力的合成可以先求任两个的合力 再将这合力与第三个力合成求出三个力的合力 F1 F2 F3 F合 F12 课外思考 多边形定则 3 三角形定则 求两个互成角度的共点力F1 F2的合力 可以把表示这两个力的的有向线段首尾相连地画出来 则从F1线段起点至F2线段终点的有向线段就表示合力的大小和方向 知识扩展 知识扩展 4 确定合力的范围的方法 两个共点力的合力范围 由几何知识可得 合力的变化范围是 F1 F2 F合 F1 F2 思考 F1 F2大小一定 夹角增大 合力如何变化 合力什么时候最大 什么时候最小 合力的范围如何 q 0 q 90 讨论 两个分力大小不变 但夹角不同时的合力 在两个分力F1 F2大小不变的情况下 两个分力的夹角越大 合力越小 1 当两个分力方向相同时 夹角为00 合力最大 大小等于两力之和 2 当两个分力方向相反时 夹角为1800 合力最小 大小等于两力之差 3 合力大小范围 F1 F2 F F1 F2 合力是否一定比分力大 讨论 两个分力大小不变 但夹角不同时的合力 在0 180 内变化时 增大 F随之减小 减小 F随之增大 合力可能比分力大 也可能比分力小 也可能等于某一个分力 合力的范围在 当 90 时 当 120 且F1 F2时 则F F1 F2 看媒体 思考后做出归纳 用作图法求出下列分力的合力 每组作一图 然后挑4个代表投影出来 思考 大小一定的两个分力的合力是如何变化的 变化范围呢 应用训练 例题2 5个力同时作用于质点m 此5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线 如图所示 这5个力的合力为F1的 A 3倍B 4倍C 5倍D 6倍 D 分析 这是一个正六边形 对边是相互平行的 将F1 F3 F5 F3的端点分别连接起来 构成两个平行四边形即可速解 小结 1 合力与分力的关系是 等效替代 2 平行四边形定则 不在一条直线的两个力的合成时 以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形 这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向 3 合力与分力的大小关系 1 合力大小范围 F1 F2 F F1 F2合力不一定比分力大 2 在两个分力F1 F2大小不变的情况下 两个分力的夹角越大 合力越小 3 合力不变的情况下 夹角越大 两个等值分力的大小越大 作业 课本P63练习1 2 小结 作业 谢谢 1 能从力的作用效果理