力的等效和替代PPT课件

1,.,2,.,曹冲称象,思考,1、为什么可以用石头的重代替大象的重？,2、如何判断大象的重和石头的重是等效的？,？,3,.,实际上，聪明的曹冲所用的方法是“等量替换法”。用许多石头代替大象，在船舷上刻划记号，让大象与石头产生等量的效果，再一次一次称出石头的重量，使“大”转化为“小”，分而治之，这一难题就得到圆满的解决。,曹冲称象,4,.,曹冲称象,大象和石头的重量可相互替代,作用效果相同的事物可以相互替代,5,.,生活中的等效替代,砝码质量,重物质量,6,.,力可以等效替代,7,.,力可以等效替代,8,.,马德堡半球实验,9,.,马德堡半球实验,10,.,力的等效和替代,11,.,几个力如果都作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力,图1图2图3,如图1、图2为共点力；而图3为非共点力,1、共点力：,12,.,x,力的等效,13,.,x,合力与分力定义：若有一个力和其他几个力的作用效果相同，那么，我们把这一个力叫做那几个力的合力，那几个力叫这个力的分力。,合力与分力,14,.,F,F1,F2,F是F1、F2的合力F1、F2是F的分力,合力与分力,15,.,力的等效替代：,在物理学中，通常从作用效果相同的这一观点出发，根据实际情况进行力的替代，称为力的合成与分解,通俗的讲求几个力的合力的过程、叫做力的合成求一个力的几个分力的过程、叫力的分解,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交于同一点，这几个力就称为共点力,力的合成与分解,力的合成与分解只适用于共点力,16,.,2、力的三要素是什么？,3、力的图示和力的示意图的区别?,大小,方向,作用点,力的图示:准确的描述力的三要素,力的图示：,1、什么是力?,物体与物体的相互作用,17,.,例：小车在水平方向受到向右的100N的力F，如何表示这个力呢？,1cm长表示20N的大小,力的图示：,18,.,思考：,1、方向相同的等效力（方向相同的共点力的合成）,2、方向相反的等效力（方向相反的共点力的合成）,19,.,思考：,3、互成一定角度的两个力的合成？,F=G,F与F1、F2之间的关系？,20,.,提出猜想：,1、我们能否从几何关系上来寻找关系？,2、从几何上来寻找关系，即是将合力与分力的末端连接起来，是一个四边形，是一个什么样的四边形？,猜想是平行四边形,21,.,实验研究,【实验目的】探究合力和分力的关系【实验器材】方木板、橡皮筋、弹簧秤、白纸、细绳、图钉、刻度尺,寻找等效力：,利用橡皮筋的形变效果来找两个力的合力,【实验原理】,22,.,思考,1.如何保证合力与分力作用效果相同,保持橡皮筋形变相同，固定起点关键记录好终点,2.力的大小，方向的确定？大小可以直接从测力计中读出，方向沿着拉伸的方向,3.分力合力关系如何研究？做出分力合力的力的图示,23,.,实验步骤,此处也可用两个弹簧秤测力计拉,24,.,实验步骤,25,.,实验结论：,互成角度的两个力的合成时,以表示这两个力的线段为邻边作的平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.,合力与分力之间满足平行四边形定则,只适用于共点力,四力的合成,.,27,用力的图示法作出下列各组分力的合力,一、F1=20NF2=16NF1和F2的夹角是30度二、F1=20NF2=20NF1和F2的夹角是120度,解法1、作图法(即力的图示)求合力,F1,F2,F合,1.已知：力F1=45N，方向水平向右；力F2=60N，方向竖直向上，通过作图求这两个力的合力F的大小和方向？,大小：F合=15X5N=75N,方向：与F1成53斜向右上方,O,三、迁移运用拓展延伸,作图时的注意事项：（1）作图时要先确定力的标度，同一图上的各个力必须采用同一标度。（2）表示分力和合力的有向线段共点要画成实线，与分力平行的对边要画成虚线。（3）在表示力的线段上要画上刻度和箭头。,三、迁移运用拓展延伸,解法2、计算法求合力,上例中根据平行四边形定则可作出下图:,解：由直角三角形知识可得：,方向：与F1成53角斜向右上方,tan=F2/F1=4/5,=53,三、迁移运用拓展延伸,2、两个大小一定的力F1、F2，当它们间的夹角由0增大到180的过程中，分析合力F的大小怎样变化？合力大小的取值范围如何？先独立思考，同桌交流后作答。,当两个分力大小一定时，合力随两分力间夹角增大而变小，随夹角变小而增大。当两个分力间夹角为0时，合力最大，最大值为二力之和；夹角为180时合力最小，最小值为二力之差。F1-F2FF1+F2,三、迁移运用拓展