高中物理 第三章 研究物体间的相互作用 3.3 力的等效和替代课件 粤教版必修1.ppt

第三节力的等效和替代 目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 二 三 一 四 一 共点力如果几个力都作用在物体的同一点上 或者几个力的作用线相交于同一点 这几个力就称为共点力 目标导航 二 三 一 四 预习导引 二 力的等效在马德堡半球实验中 一头大象的拉力与八匹马的拉力是等效的 目标导航 二 三 一 四 预习导引 三 力的替代1 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等效或可以相互替代 这个力称为另外几个力的合力 另外几个力称为这个力的分力 2 在物理学中 通常从作用效果相同这一观点出发 根据具体情况进行力的替代 称为力的合成与分解 3 求几个力的合力的过程或求合力的方法 叫做力的合成 求一个力的分力的过程或方法 叫做力的分解 目标导航 二 三 一 四 预习导引 合力与分力同时作用在物体上的吗 提示 不是 目标导航 二 一 三 四 预习导引 四 寻找等效力利用力的形变效果相同寻找等效力 得出的合力与分力的关系是 合力可以用以两个分力为邻边所作平行四边形 两个邻边之间的对角线来表示 即对角线表示合力的大小和方向 目标导航 二 一 三 四 预习导引 如果两个力作用在两个物体上 能不能求这两个力的合力 提示 作用在两个物体上的力不会产生同一个效果 所以这样的两个力不能合成 知识精要 思考探究 迁移应用 一 二 典题例解 一 合力与分力间的关系1 合力与分力的相关性 1 等效性 合力产生的效果与它的分力共同产生的效果相同 这是进行力的合成必须遵守的原则 2 唯一性 不管有几个力共同作用在物体上 有且只有一个力的作用效果与之相同 如果那几个分力个数确定 每个分力的大小 方向都保持不变 则合力的大小 方向也是确定的 并且是唯一的 3 同体性 各个分力是作用在同一物体上的 作用在不同物体上的力不能求合力 4 瞬时性 各个分力与合力具有瞬时对应关系 某个分力变化了 合力也同时发生变化 知识精要 思考探究 迁移应用 一 二 典题例解 知识精要 思考探究 迁移应用 一 二 典题例解 3 两个分力成某一角度 时 如图所示 三角形aoc的每一条边对应一个力 由几何知识可知 两边之和大于第三边 两边之差小于第三边 即 f1 f2 f f1 f2 因此合力大小的范围是 f1 f2 f f1 f2 4 夹角 越大 合力越小 5 合力可以大于 等于两个分力中的任何一个力 也可以小于两分力中的任何一个力 一 二 知识精要 思考探究 迁移应用 典题例解 拉雪橇的狗一般是纯种西伯利亚哈士奇 阿拉斯加雪橇犬或萨摩耶 几只狗拉雪橇的效果与一匹马拉雪橇的效果相同 那么马拉雪橇的力就是几只狗拉雪橇的力的合力吗 提示 是 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 那么这个力称为另外几个力的合力 一 二 知识精要 思考探究 迁移应用 典题例解 例1 多选 关于合力与其两个分力的关系 下列说法中正确的是 a 合力的作用效果与其两个分力共同作用的效果一定相同b 合力的大小不可能小于它的任一个分力c 合力的大小可能等于某一个分力的大小d 合力的大小在任何情况下都不能等于其两个分力的大小之和思路分析 合力和分力间是一种等效替代的关系 合力和分力间构成一个三角形 合力和分力的大小关系可由三角形三边关系进行判断 一 二 知识精要 思考探究 迁移应用 典题例解 解析 一个力产生的效果和另外几个力共同产生的效果相同 这个力为另外几个力的合力 合力和它的两个分力构成一个三角形 由三角形的三边关系可知 合力可以大于 等于或小于任何一个分力 故选项a c正确 答案 ac 一 二 知识精要 思考探究 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 思考探究 迁移应用 典题例解 多选 有两个力 一个是3n 一个是5n 它们的合力大小 a 可能是3nb 可能是7nc 可能是1nd 可能是12n答案 ab解析 3n和5n的两个力 合力的最大值是8n 最小值是2n a b两个选项中给出的力均在此范围内 而c d选项给出的力不在此范围内 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 二 寻找等效力实验的注意事项1 不要直接以橡皮筋端点为结点 可用一段细绳连两细绳套 以三绳交点为结点 应使结点尽量小些 以便准确地记录结点o的位置 2 在同一次实验中 橡皮筋被拉长时结点o的位置一定要相同 3 使用弹簧测力计测力时 读数应尽量大些 但不能超出它的测量范围 4 细绳套应适当长一些 便于确定力的方向 不要直接沿细绳套的方向画直线 应在细绳套末端用铅笔画一个点 拿掉细绳套后 再将所标点与o点连接以确定力的方向 5 在同一次实验中 画力的图示所选定的标度要相同 并且要恰当选取标度 使所作力的图示稍大一些 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 例2 多选 在做寻找等效力实验时 橡皮筋的一端固定在木板上 先用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的o点 再用一个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到o点 以下操作中错误的是 a 同一次实验过程中 o点位置不允许变动b 实验中 弹簧测力计必须保持与木板平行 读数时视线要正对弹簧测力计刻度c 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上d 实验中 把橡皮筋的另一端拉到o点时 两个弹簧测力计之间夹角应取90 以方便算出合力大小思路分析 1 能够正确理解分力与合力的等效性 2 理解实验目的和操作步骤是解题的关键 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 解析 同一实验过程中 为确保用两个弹簧测力计拉橡皮筋和用一个弹簧测力计拉橡皮筋的效果相同 两次的o点位置应相同 选项a正确 我们所要探究的是两力合成时普遍遵守的规律 实验中 不应针对特殊情况研究 选项c d错误 答案 cd 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 在完成寻找等效力的实验后 某同学对其实验操作过程进行了回顾 并在笔记本上记下如下几条体会 你认为他的体会中正确的是 a 两根细绳套必须等长b 用两只弹簧测力计拉绳套时合力的图示f与用一只弹簧测力计拉绳套时图示f 不完全重合 在误差允许范围内 可以存在这一情况c 若f1 f2方向不变 而大小各增加1n 则合力的方向也不变 大小也增加1nd 用两只弹簧测力计拉绳套时 两测力计的示数要相同 一 二 知识精要 典题例解 迁移应用 答案 b解析 实验中两细绳套只记录作用力的方向