34《力的合成》精品课件(新人教版必修1).ppt

力的合成,观察,一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,等效,在小学课本上就学过了曹冲的“等效”思想,曹冲秤象,演示实验（1）,等效,1合力与分力：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，则这个力叫那几个力的合力，而那几个力叫这个力的分力,2、力的合成与分解从作用效果相同的观点出发,根据具体情况进行力的替代的过程.,3力的合成：求几个力的合力的过程.,力的合成是惟一的；只有同一物体所受的力才可合成；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,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,互成角度的二力的合成,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,互成角度的二力的合成,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,1、如何确定两个分力的大小和方向？,器材有：橡皮条、定滑轮、细绳套、勾码若干过程：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？,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。,平行四边形定则的应用扩展,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？,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。,课外思考：多边形定则,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,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=53,二、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、方向水平向左;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,针对训练：用做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？,在0180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,归纳总结,例题25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。,四、共点力,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。力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力,五、求合力的方法,1、作图法：根据平行四边形定则按同一标度作出两个分力F1、F2力的图示；画出平行四边形；量出对角线的长度，根据选定的标度求出合力的大小；用量角器量出合力与某个分力的夹角，表示合力的方向。,2、计算法：,根据平行四边形定则作出力的示意图，利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系，求合力大小和方向。,思考题1：,在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角变大，合力如何变化？,六、合力与分力的大小关系：,1、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。（演示）（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-F2FF1+F2,思考题2：,合力是否一定比分力大？不一定,如果两个分力大小相等，在合力不变的情况下，夹角变大，两个分力大小如何变化？演示合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。,实验目的：,实验探究求合力的方法,实验器材：,方木板、白纸、橡皮筋、弹簧测力计（两个）、刻度尺、细绳、图钉,实验原理：,合力的作用效果与二力共同作用的效果相同。,怎样设计才能够更容易控制两种情况下力的作用效果相同？,实验应记录些什么？怎样记录？,如何确定力的方向和大小？,实验步骤:,在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好。,用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点（A点的位置应该靠近顶端中点），在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套。,用弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置。,用铅笔记下的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧测力计的示数。,用铅笔和三角板在白纸上从点沿着两绳的方向画直线，按照一定的标度作出两个力1和2的图示。,只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置点，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示。,注意事项:,同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计钩好后对拉，若两只弹簧测力计在拉的过程中，读数相同，则可选，若不同，应另换，直至相同为止，使用时弹簧秤与板面平行，且不可与板接触。(调零）,在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减