2018高中物理 专题3.4 力的合成同步课件 新人教版必修1.ppt

第三章相互作用 生活小常识 两个力的作用效果 一个力的作用效果 多个力的作用效果 一个力的作用效果 1 合力与分力 一个力 F 作用的效果跟几个力 F1 F2 共同作用的效果相同 这个力 F 叫做那几个力的合力 那几个力叫做这个力的分力 注意关系 等效替代关系 不是物体又多受了一个合力 并非同时并存 2 力的合成 一 力的合成 求几个力的合力的过程 合力和分力在大小和方向上有怎样的关系呢 思考与讨论 F F1 F2 7N 两力同向相加 大小F F1 F2 方向与两力方向相同 一条直线上两个力的合成 二 合成法则 F F1 F2 1N 两力反向相减 大小F F1 F2 方向与较大力的方向相同 若两个分力的方向不在同一直线上呢 方向在同一直线上的两个力的合成运算 你能设计一个实验探究合力F与互成角度的两个力F1 F2的关系吗 想一想 平行四边形定则 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 1 作图法 即力的图示法 求合力 平行四边形定则的应用 例1 力F1 45N 方向水平向右 力F2 60N 方向竖直向上 求这两个力的合力F的大小和方向 作图时注意事项 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 2 计算法求合力 根据平行四边形定则作出下图 例1 力F1 45N 方向水平向右 力F2 60N 方向竖直向上 求这两个力的合力F的大小和方向 练习1 F1 6N F2 6N 它们互成1200夹角 求出合力F的大小和方向 用作图法和计算法 练习2 课本P64 T2T3 问题1 F1 F2大小一定 夹角增大 合力如何变化 问题2 合力什么时候最大 什么时候最小 合力的范围如何 动画1 思考与讨论 动画2 合力与分力间关系 0 时 Fmax F1 F2合力与分力同向 180 时 Fmin F1 F2 合力与分力F1 F2中较大的同向 合力的取值范围 F1 F2 F F1 F2 合力可能大于 等于或小于某分力 合力 分力不能并存合力 分力大小方向没有必然联系 F合随F1和F2的夹角 增大而减小 例1 课本P64 T1已知F1 10N F2 2N 1 它们的合力有可能等于5N 8N 10N 15N吗 2 合力的最大值是多少 最小值是多少 合力的大小范围是多少 典例探究 例2 两个共点力的合力最大值为35N 最小值为5N 则这两个力的大小分别为 N和 N 若这两力的夹角为900 则合力的大小为 N 15 20 25 1 90 时 公式法 2 F1 F2时 4 当 为任意角时 一般公式 F与F1夹角 合力在角平分线上 3 当 1200时 由等边三角形得 F F1 F2 合力在角平分线上 F与F1夹角tan F2sin F1 F2cos 思考 若两个以上的力作用在一个物体上时 如何求合力 F12 F123 F1234 先求出两个力的合力 再求出这个合力跟第三个力的合力 直到把所有的力都合成进去 最后得到的结果就是这些力的合力 逐次合成法 多个力的合成 例3 三个力的大小分别为F1 4N F2 5N和F3 6N 已知其合力为0 则F1 F2的合力的大小和方向如何 例4 三个力F1 4N F2 5N F3 6N的合力F的大小的范围 6N 与F3反向 0 15N 例5 三个力F1 3N F2 4N F3 8N的合力F的大小的范围 1N 15N 已知三个力的大小 三力共线同向 F合最大 三个力的大小之和 三力不共线 若三力中任意一个力处在另外两个力的合力变化范围内 则F合最小值为零 若三力中任意一个力不处在另外两个力的合力变化范围内 则F合min 最大的力减去两个较小力的之和 三力 多力 的合成 小试牛刀 练习1 求下列各组三力合力的范围 3N 4N 6N 2N 7N 10N 8N 8N 1N 5N 3N 8N 三 共点力 1 定义 几个力同时作用在物体的同一点 或它们的作用线相交于同一点 这一组力叫做共点力 力的作用线就是沿力的方向所做的直线 力的合成的平行四边形定则只适用于共点力 平行四边形定则 三角形定则 或 提示 一般情况下 矢量可以平移 三角形定则 2 一个定则 3 两种方法 1 一种思想 等效替代 课堂小结 适用所有矢量的合成和分解 课堂小结 练习1 两个共点力 大小都是50N 如果要使这两个力的合力也是50N 这两个力之间的夹角应为 A 300B 600C 1200D 1500 C 课后巩固 练习2 共点的三个力F1 F2 F3的合力为零 这三个力的可能值是 A 3N 4N 5NB 3N 4N 8NC 3N 6N 4ND 6N 8N 15N 参看三力合成 关键字 合力为零 即三力大小能构成三角形者合力可能为零 AC 练习3 5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 练习4 在一个平面内有六个共点力 它们的大小分别是F 2F 3F 4F 5F 6F 相互夹角均为600 如图所示 则它们的合力的大小为多少 方向如何 6F 与力5F同向 练习5 在 验证力的平行四边形定则 的实验中 得到如图示的合力F与两个分力的夹角 的关系图 求此合力的变化范围是多少 第三章相互作用 三 实验器材 一 实验目的 二 实验原理 探究求合力的方法 平行四边形定则 合力的作用效果与几个力的作用效果相同 木板一块 白纸 图钉若干 橡皮条一段 细绳 两端打好套 弹簧秤2个 三角板 刻度尺 量角器 四 实验步骤 1 用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上 2 用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点 用两条细绳套结在橡皮条的另一端 3 用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套 互成角度地拉橡皮条 使橡皮条伸长 结点到达某一位置O 如图所示 4 用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向 并记录弹簧秤的读数 在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示 利用刻度尺和三角板根椐平行四边形定则求出合力F 5 只用一个弹簧秤 通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O 记下弹簧秤的读数和细绳的方向 按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F 的图示 6 比较F 与用平行四边形定则求得的合力F 在实验误差允许的范围内是否相等 7 改变两个分力F1和F2的大小和夹角 再重复实验两次 比较每次的F与F 是否在实验误差允许的范围内相等 五 注意事项 1 用弹簧秤测拉力时 应使拉力沿弹簧秤的轴线方向 橡皮条 弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内 2 同一次实验中 橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变 弹簧秤的使用 1 使用前检查弹簧秤指针是否指零 2 把两只弹簧秤对拉 看示数是否相同 3 观察最大量程和最小刻度 使用时不要超过最大量程 4 读数时视线要与刻线垂直 5 拉动时 弹簧秤要与木板平行 利用分力F1 F2由平行四边形法则 画出的合力F总在实际的合力F 左侧或右侧 反思 1 弹簧秤的精度不同2 用两个测力计拉橡皮条时 橡皮条 细绳和测力计不在同一个平面内3 结点O的位置和两个测力计的方向画得不准 造成作图的误差 4 作图比例不恰当造成作图误差 力F对橡皮条作用与F1 F2对橡皮条作用的效果相同 所以F等于F1 F2的合力