力的合成优质课用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,3.4,力的合成,一个成年人用的力,F,与两个孩子用的力,F,1,、F,2,效果相同把这桶水提起,F,F,1,F,2,一根绳子的力（,左图,）与两根绳子的力（,右图,）效果相同把这个小孩子拉起,等效,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：,1,、一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的,合力,。原来的几个力叫做,分力,。,2,、求几个已知力的合力叫做,力的合成,。,力的合成,在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是,力的等效代替,。,而不是物体又多受了一个合力,。,力的合成就是找一个力去,代替,几个已知力，而不改变其作用效果。,共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。,3,）共点力与非共点力,非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。,钩子受到的力是共点力,扁担受到的力是非共点力,(图1)(图2)(图3),如图1、图2为共点力；而图3为非共点力,上一页,下一页,目 录,退 出,F,1,=,4,N,0,F,2,=,3,N,F=F,1,+F,2,=,7,N,（1）同向相加,二、力的合成,1、同一直线上两个力的合成,大小F=F,1,+F,2,，方向与两力方向相同,（2）反向相减,0,F,1,=,4,N,F,2,=,3,N,F=F,1,-,F,2,=,1,N,二、力的合成,1、同一直线上两个力的合成,大小F=,|,F,1,-F,2,|,，方向与较大力的方向相同,同一直线上二力合成的规律,使用直接加减的方法,同向相加,反向相减,问题,?,若两个分力的方向不在同一直线上呢,?,一个力的作用效果,两个力的作用效果,2、互成角度的两个力的合成,想一想,你能设计一个实验,探究合力,F,与,互成角度的,两个力,F,1,、F,2,的关系,吗？,1、怎样设计才能使“合力”和“分力”产生的效果相同，且既比较准、又比较容易呢？,探究求合力的方法,设计实验,实验器材,方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉（几个）。,(2)实验步骤,1.把方木板立在桌上,用图钉把白纸钉在方木板上,2.用图钉把橡皮筋的一端固定在方木板上,K,点,橡皮筋的另一端,E,拴上两根细绳,3.用两个弹簧秤分别钩住两根细绳,沿两个不同方向的拉力,F,1,F,2,拉橡皮筋,使橡皮筋的结点,E,伸长到某一位置,O,点,橡皮条伸长了EO这样的长度,记下O点的位置、两个弹簧秤的读数和两根细绳的方向.然后撤去,F,1,和F,2,.,4.用一个弹簧秤钩住一根细绳,用拉力,F,使橡皮筋的结点E拉到同样位置,O,点,记下弹簧秤的读数和细绳的方向,5.选定一个合适的标度,用力的图示法画出F,1,、F,2,和F的图示，找出F与,F1、F2,的关系,为什么要记下细绳的方向？,为什么也要拉到同样的位置0点？,验证力的平行四边形定则,结论：在实验允许的误差范围内,F,1、,F,2,为邻边组成平行四边形，合力F是它的对角线。,1、同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是：将两只弹簧秤钩好后对拉,若两只弹簧在拉的过程中,读数相同,则可选,若不同,应另换,直至相同为止。,2、在不超过弹簧秤及橡皮条弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。,3、在同一次实验中,橡皮条拉到的结点O的位置一定要相同。,4、画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画大一些,但也不要太大而画出纸外。要严格按力的图示法作出力。,5、由作图法得到的合力F和实际的合力,F,不可能完全重合，但在误差允许范围内即可认为F和F相等。,注意事项,验证力的平行四边形定则,结论：在实验允许的误差范围内,F,1、,F,2,为邻边组成平行四边形，合力F是它的对角线。,F,2,F,F,1,O,两个互成一定角度的力合成时:如果用两个共点力F,1,和F,2,的线线段为,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,邻边之间的对角线表示来,。这叫做,平行四边形定则,。,大小：,标度,方向：,角度,用表示这,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。这个法则叫做,平行四边形定则,。,使用范围：只适用于共点力。,作法：,F,大小：,标度,方向：,角度,F,1,F,2,o,结论,2、互成角度的两个力的合成,遵循平行四边形定则,计算：,作图法,(,即力的图示,),求合力,10N,F,合,53,0,大小,F,合,=10,X,5N=50N,方向：,与F,1,成53斜向右上方,例:有两个互成直角的共点力:F,1,=30N,沿水平方向;F,2,=40N,沿竖直方向.求它们的合力F,合,？,F,1,F,2,注意事项：,（1）合力、分力要共点，实线、虚线要分清；,（2）合力、分力的标度要相同，作图要准确；,（3）对角线要找准；（4）力的箭头别忘画。,三、力的合成规律应用,练习：指出下列各图中用平行四边形定则求F,1,、F,2,的合力F的作图中的错误之处，并加以纠正,解:,(1)平行四边形的对边不平行,(2)右边与下边应画成虚线,(3)F、F,1,、F,2,都缺少箭头,(4)合力应该是代表两个分力的邻接边之间的对角线,上一页,下一页,目 录,退 出,四。,合力与分力的关系:,结论:,大小不变的两个共点力F,1,和F,2,其合力F随着,F,1,和F,2,之间的夹角增大而减小.,(1)两力同方向时(=0):F=F,1,+F,2,方向与F,1,、F,2,的 方向相同,F,1,F,2,F,(2)两力反方向时(=180):F=F,1,F,2,F为正值，方向与F,1,的方向相同,F为负值，方向与F,1,的方向相反,F,1,F,2,F,F,2,F,1,(3)两力相互垂直时(=90):,方向与F1间的夹角满足tan=F,2,/F,1,(4)两力间夹角为时:,F,F,2,F,1,F,合,(4)两力间夹角为时:,二力合力的取值范围：,F,1,F,2,F,合,F,1,F,2,思考：合力是否一定比分力大？,两个互成角度的,分力与合力,间关系,：,0,时，即,F,1,、,F,2,共线同方向：,F,max,F,1,F,2,合力方向与两个力的方向相同,180,时，即,F,1,、,F,2,共线反方向：,F,min,F,1,F,2,合力方向与分力,F,1,、,F,2,中较大的方向相同。,二力合力的取值范围：,F,1,F,2,F,合,F,1,F,2,F,合,随,F,1,和,F,2,的夹角增大而减小,F,合,可能大于、等于、小于任一分力。,120,且,F,1,=F,2,时，,F,合,=,F,1,=,F,2,结论：多个力的合成两两逐步合成,F,2,F,12,F,3,F,1,F,思考与讨论：,（,2,）如图有,F,1,，,F,2,，,F,3,三个力，如何求它们的合力？,1,关于两个大小不变的共点力,F,1,、,F,2,与其合力,F,的关系，下列说法中正确的是（）,A,F,的大小随,F,1,、,F,2,间夹角的增大而增大,B,F,的大小一定大于,F,1,、,F,2,中的最大者,C,F,的大小随,F,1,、,F,2,间夹角的增大而减小,D,F,的大小不能小于,F,1,、,F,2,中的最小者,C,课堂练习,2,两个共点力，大小都是,50 N,，如果要使这两个力的合力也是,50 N,，这两个力之间的夹角应为（）,A,30,0,B,60,0,C,120,0,D,150,0,c,3,两个共点力的合力最大值为,35 N,，最小值为,5 N,，则这两个力的大小分别为,N,和,N.,若这两力的夹角为,90,0,，则合力大小为,N,15,20,25,课堂练习,4.关于合力的下列说法中正确的是(),A.几个力的合力就是这几个力的代数和,B.几个力的合力一定大于这几个力的任何一个力,C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的力,D.几个力的合力可能大于这几个力中最大的力,CD,5、两个共点力的大小分别为,F,1,=15 N,、,F,2,=9 N,，他们的合力可能等于,(,),A,、,9 N B,、,25 N C,、,6 N D,、,21 N,ACD,课堂练习,