《力的等效和替换》课件（2）.ppt

力的等效和替换 目标导航1 能从力作用的等效性理解合力和分力的概念 初步体会等效替代的思想 2 能通过实验探究求合力的方法 平行四边形定则 重点 一 共点力1 影响力的作用效果的因素 力的 和 物理学中称之为力的三要素 2 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 大小 方向 作用点 共点力 二 力的等效和替代1 等效替代与合力 分力 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 或可以 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 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 等效 相互替代 力的合成与分解 2 力的合成与分解 求几个力的合力的过程或求合力的方法 叫做 求一个力的分力的过程或方法 叫做 力的合成 力的分解 要点一力的等效替代学案导引等效替代的条件是什么 合力和分力一定是同性质的力吗 1 等效替代 1 力的作用效果 使物体发生形变或改变物体的运动状态 2 条件 当几个不同的力共同作用在同一物体上产生的共同效果跟一个力单独作用时有相同的效果时 它们就可以是互相替代的 3 作用 等效替代是重要的科学思维方法之一 它可以使复杂问题变成简单问题 2 如何理解合力与分力的关系 1 合力与分力之间的关系是一种等效替换的关系 一个力的作用效果可以与多个力的作用效果相同 即一个力可以由几个力来代替 反过来 多个力也可以由一个力来代替 2 合力与分力只是作用效果相同 在作用效果上存在等效替换的作用 可以是同性质的力 也可以是不同性质的力 双选 关于两个分力f1 f2及它们的合力f的说法 下述正确的是 a 合力f一定与f1 f2共同作用产生的效果相同b 两力f1 f2一定是同种性质的力c 两力f1 f2一定是同一个物体受到的力d 两个力f1 f2与合力f是物体同时受到的三个力 关键提醒 合力与分力是等效替代关系 受力分析不能既有合力又有分力 精讲精析 只有同一个物体受到的力才能合成 分别作用在不同物体上的力不能合成 合力是对原来几个力的等效替换 合力与分力不能同时存在 分力可以是同性质的力 也可以是不同性质的力 答案 ac 变式训练1 双选 将两个力f1和f2合成为一个力f 则下列说法中正确的是 a f是物体实际受到的力b 物体同时受到f1 f2和f的作用c f1和f2可用f等效替代d f1 f2是物体实际受到的力 解析 选cd 合力与分力的作用效果相同 但合力不是物体实际受到的力 在分析物体受力时 不能将合成以后的力当成物体所受的力 要点二合力与分力等效关系的实验探究学案导引1 同一实验中橡皮筋和绳的结点为什么要伸长到同一位置 2 为减小实验误差 实验中应注意什么 1 实验猜想若橡皮筋在两个互成角度的拉力f1 f2的共同作用下与一个力f单独作用下伸长的长度和方向相同 则f1 f2与f的作用效果相同 f1 f2与f为等效力 若记下f1 f2及f的大小和方向 画出各个力的图示 就可研究f与f1 f2的关系了 2 实验探究过程将一根橡皮筋的一端固定在木架上 另一端与两根细绳相连 1 如图所示 分别在细绳下悬挂等量的钩码 使橡皮筋与细绳的结点伸长至点o 将画有间隔相等同心圆的纸片置于橡皮筋与细绳的后面 其圆心与点o重合 在纸的边缘记下两绳与纸边的交点c d 同时记录两绳上悬挂钩码的数量 2 如图乙所示 直接用一个弹簧测力计去拉细绳 同样使结点伸长至点o 记下弹簧测力计的读数以及细绳与纸边的交点j 3 取下纸片 连接oc od oj 用力的图示法作出三个力f1 f2 f 如图丙所示 4 改变钩码的数量 重复上述实验步骤 3 实验结论在力f1和f2的方向上各作线段oa和ob 根据选定的标度 使它们的长度分别表示力f1和f2的大小 图丙 以oa和ob为邻边作平行四边形oapb 量出这个平行四边形的对角线op的长度 可以看出 根据同样的标度 在误差允许的范围内 合力f的大小和方向可以用对角线op表示出来 改变力f1和f2的大小和方向 重做上述实验 可以得到同样的结论 4 实验注意事项 1 正确使用弹簧测力计 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 使用前要检查指针是否指在零刻度线上 否则应校正零位 被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致 拉动时弹簧及挂钩不可与外壳相碰以避免产生摩擦 读数时应正对 平视刻度 2 规范实验操作 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 应使结点小些 以便准确地记录结点o的位置 在同一次实验中 使橡皮筋拉长时结点o的位置一定要相同 不要用老化的橡皮筋 检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮筋 要反复做几次 使橡皮筋拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化 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 去掉细绳套后 再将所标点与o点连一直线确定力的方向 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 实验中不要把两个分力之间的夹角 取得太大 但也不宜太小 以60 120 之间为宜 2012 太原高一检测 在 验证力的平行四边形定则 实验中 需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上 另一端系上两根细绳 细绳的另一端都有绳套 实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套 并互成角度地拉橡皮筋 某同学认为在此过程中必须注意以下几项 a 两根细绳必须等长b 橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上c 在使用弹簧测力计时 要注意弹簧测力计与木板平行d 不超出弹性限度前提下 拉力应适当大些其中正确的是 关键提醒 解答此题时应注意以下关键点 1 细绳的作用是用来确定拉力方向 2 两力的合力沿角平分线的条件是两力大小相等 3 用两个弹簧测力计拉结点时 要保证结点受力在一个平面内 精讲精析 可通过以下表格对各选项逐一分析 答案 cd 题后反思 对于实验 既要熟悉实验步骤 还要明确实验的注意事项 这是做好实验的前提 变式训练2 单选 如图所示是寻找等效力的实验探究方案 实验中 橡皮条的一端固定在木板上 用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某位置o点 以下操作中正确的是 a 同一次实验中 o点位置可以变动b 在实验中 弹簧秤必须保持与木板平行 读数时视线要正对弹簧秤刻度c 实验中 先把其中一个弹簧秤沿某方向拉到最大量程 然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向 把橡皮条的结点拉到o点d 实验中 把橡皮条的结点拉到o点 两弹簧秤之间的夹角应取90 不变 以便算出合力大小 解析 选b 同一次实验中 为保证两分力的作用效果和合力的作用效果相同 o点位置不能变动 a错误 实验中保持弹簧秤与木板平行 读数时视线要正对弹簧秤刻度 主要是为了减小实验误差 b正确 实验中不要求控制两分力的大小和方向 一般两分力的夹角为60 左右时 实验误差较小 c d错误 力的图示求合力 经典案例 将橡皮筋的一端固定在a点 另一端拴上两根细绳 每根细绳分别连着一个量程为5n 最小刻度为0 1n的弹簧测力计 沿着两个不同的方向拉弹簧测力计 当橡皮筋的活动端拉到o点时 两根细绳相互垂直 如图所示 这时弹簧测力计