力的合成課件

1、第1節(jié)　力的合成,1．知道什么是共點(diǎn)力、力的合成、合力．2．理解力的平行四邊形定則．3．會(huì)用作圖法求共點(diǎn)力的合力．4．能通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則．,1．某同學(xué)從學(xué)校先向東行走300 m，然后又向南行走400 m到了書店，那么該同學(xué)從學(xué)校走到書店的位移是700 m嗎？【答案】　不是．由勾股定理可知從學(xué)校走到書店的位移不是700 m，而是500 m.,2．在下圖中，一個(gè)成年人或兩個(gè)孩子均能提起相同質(zhì)量

2、的一桶水，那么該成年人用的力與兩個(gè)孩子用的力作用效果是否相同？二者能否等效替換？,【答案】　二者的作用效果均是把一桶水提起，能夠等效替換．,1．什么是合力和分力？2．什么是力的合成？3．什么是共點(diǎn)力？4．力的合成遵循的法則是什么？,一、共點(diǎn)力的合成1．合力、分力(1)合力與分力：當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力共同作用時(shí)，如果一個(gè)力的__________跟這幾個(gè)力的共同_____相同，這一個(gè)力叫做那幾個(gè)力的_____，那幾個(gè)力叫做這

3、個(gè)力的_____．(2)合力與分力的關(guān)系：等效替代關(guān)系．2．力的合成(1)力的合成：求幾個(gè)力的______的過(guò)程．,(2)力的合成遵循的法則——平行四邊形定則．①內(nèi)容：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作____________，這兩個(gè)鄰邊之間的________表示合力的大小和方向．②兩個(gè)以上的力的合成方法：先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力，直到把__________都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)

4、果就是這些力的合力．,(1)幾個(gè)力作用在物體上相當(dāng)于一個(gè)很大力的作用，這是不是就是力的合成？(2)兩個(gè)小孩的力可以等效為一個(gè)大人的力，在什么條件下可以等效？(3)兩個(gè)小孩的力是不是就是這個(gè)大人的力，為什么？,【提示】　(1)中所說(shuō)的幾個(gè)力的作用效果相當(dāng)于一個(gè)很大的力，這就是力的合成思想；(2)兩個(gè)小孩的力的作用效果和一個(gè)大人的力產(chǎn)生的效果相同，那么兩個(gè)小孩的力就可以等效為一個(gè)大人的力；(3)兩個(gè)小孩的力產(chǎn)生的效果和一個(gè)大人的力相同

5、，但是兩個(gè)小孩的力和這個(gè)大人的力施力物體不同，它們不是同一個(gè)力，力的合成時(shí)只是說(shuō)效果相同，一定要注意這種區(qū)別．,二、共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則1．同一直線上兩個(gè)力的合成法則同一直線上的兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2，兩者同方向時(shí)，其合力大小為________，方向?yàn)開_____________．兩者反方向時(shí)，其合力大小為_________，方向?yàn)镕1和F2中較大的方向．,2．不在同一直線上兩個(gè)力的合成法則——平行四邊形定則(1)內(nèi)容

6、：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作_____________，這兩個(gè)鄰邊之間的________表示合力的大小和方向．(2)兩個(gè)以上的力的合成方法：先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力，直到把所有______都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力．,2.兩分力大小一定的情況下，分力間夾角變化時(shí)，合力如何變化？【提示】　在兩分力大小一定的情況下，合力隨著分力間夾角的減小而增大，隨著分力間夾角的增

7、大而減?。?一、合力與分力的關(guān)系1．正確理解合力與分力(1)合力與幾個(gè)分力間是相互替代關(guān)系，受力分析時(shí)，分力與合力不能同時(shí)作為物體所受的力．(2)只有同一物體同時(shí)受到的力才能合成．2．合力與分力間的大小關(guān)系(1)兩力同向時(shí)合力最大：F＝F1＋F2，方向與兩力同向；,(3)兩力成某一角度θ時(shí)，如右圖所示，三角形AOC的每一條邊對(duì)應(yīng)一個(gè)力，由幾何知識(shí)可知：兩邊之和大于第三邊，兩邊之差小于第三邊，即|F1－F2|<F<F

8、1＋F2.因此合力大小的范圍是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(4)夾角θ越大，合力就越小．(5)合力可以大于等于兩分力中的任何一個(gè)力，也可以小于等于兩分力中的任何一個(gè)力．,(1)力的合成是唯一的； (2)只有同一物體所受的力才能合成；(3)不同性質(zhì)的力也可以合成，因?yàn)楹狭εc分力是作用效果上的一種等效代替．在實(shí)際研究幾個(gè)力的合力時(shí)，常采用平行四邊形定則，通過(guò)作圖法或解析法求出合力．,1.下列關(guān)于合力與分力之間的關(guān)系的說(shuō)法正確的

9、是(　　)A．合力就是分力的代數(shù)和B．合力總比某一分力大C．分力與合力的方向總是不一致的D．合力的大小可能等于某一分力的大小,【解析】　合力是分力的矢量和，而不是代數(shù)和，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；合力的大小介于兩分力代數(shù)和與兩分力代數(shù)差的絕對(duì)值之間，因此B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；當(dāng)兩分力方向相同時(shí)，合力與分力方向相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】　D,二、合力大小與方向的確定1．圖解法：從力的作用點(diǎn)起，依兩個(gè)分力的作用方向按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1和F

10、2，并把F1、F2作為鄰邊作出平行四邊形，這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線的長(zhǎng)度按同一標(biāo)度表示合力的大小，對(duì)角線的方向就是合力的方向，通?？梢杂昧拷瞧髦苯恿砍龊狭與某一分力的夾角φ.,【答案】　D,【解析】　求三個(gè)力的合力大小的范圍，則先確定兩個(gè)力合力的大小范圍，由平行四邊形定則，5 N和7 N的合力最大為12 N，最小為2 N，則這個(gè)合力大小可能為9 N，而若它的方向與9 N的方向相反，這兩個(gè)力合成后的合力可能為0，若它的大小為12 N，且方

11、向與9 N力的方向相同時(shí)，合力的大小可能是21 N，故正確答案為D.【答案】　D,【解析】　兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小的取值范圍是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.根據(jù)以上關(guān)系，可以求得F2大小的取值范圍是60 N≤F2≤140 N．故只有選項(xiàng)C正確．【答案】　C,當(dāng)再加一個(gè)12 N的力，且與F1、F2夾角均為120 °時(shí)，由圖分析可知，這個(gè)力應(yīng)與F1、F2的合力F在一條直線上，且方向相反，故可將三個(gè)力的合力看成是12 N的力與力

12、F合成的結(jié)果，即三個(gè)力的合力大小為2 N.,在求幾個(gè)力的合成時(shí)，依據(jù)題意作出平行四邊形，根據(jù)幾何關(guān)系解決問(wèn)題是基本的思路和方法．,【解析】　因?yàn)檫@六個(gè)力中，各有三對(duì)力方向相反，故先將任意兩個(gè)方向相反的力合成，然后再求合力．由圖可以看出，任意兩個(gè)方向相反的力的合力都為3 N，且互成120°，所以這六個(gè)力的合力為零．因?yàn)檫@六個(gè)力的合力為零，所以，任意五個(gè)力的合力一定與第六個(gè)力大小相等，方向相反．由此得，去掉1 N的那個(gè)力后，其

13、余五個(gè)力的合力為1 N，方向與1 N的力的方向相反．【答案】　0　1 N　與1 N的力的方向相反,共點(diǎn)的兩個(gè)力(F1、F2)的合力的取值范圍是|F1－F2|≤F合≤F1＋F2.若第三個(gè)共點(diǎn)力的大小在這一范圍內(nèi)，那么這三個(gè)力的合力可以為零．必須指出，矢量的正負(fù)號(hào)是用來(lái)表示矢量的方向的，比較兩個(gè)矢量的大小應(yīng)比較這兩個(gè)矢量的絕對(duì)值，而不應(yīng)比較這兩個(gè)力的代數(shù)值．,大小為4 N、7 N和9 N的三個(gè)共點(diǎn)力，它們的最大合力是多大？最小合力是多大？

14、【錯(cuò)解】　當(dāng)三個(gè)力同方向時(shí)，合力最大，此時(shí)，F(xiàn)合＝20 N．當(dāng)4 N、7 N的兩個(gè)力同向且與9 N的力方向相反時(shí)，合力最小，此時(shí)F合＝2 N.,【正解】　當(dāng)三個(gè)力同方向時(shí)，合力最大，合力最大值為F＝F1＋F2＋F3＝20 N.由于這三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力的代數(shù)差(即最小值)都小于第三個(gè)力，所以這三個(gè)力的合力的最小值為零．【錯(cuò)因分析】　在錯(cuò)解中，求三個(gè)共點(diǎn)力的最小合力時(shí)，由于思維定勢(shì)的副作用，仍和求最大合力一樣，把三個(gè)力限定在一條

15、直線上考慮，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤．,1．下列關(guān)于合力和分力之間的關(guān)系的說(shuō)法中正確的是(　　)A．合力就是分力的代數(shù)和B．合力總比某一分力大C．分力與合力的方向總是不一致的D．合力的大小可能等于某一分力的大小,【解析】　合力是分力的矢量知，而不是代數(shù)和，A錯(cuò)誤；合力的大小在兩分力的代數(shù)和與兩分力代數(shù)差的絕對(duì)值之間，B錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)兩分力方向相同時(shí)，合力與分力方向相同，C錯(cuò)誤．故正確答案為D.【答案】　D,【答案】　B,3．一個(gè)重為20

16、 N的物體置于光滑的水平面上，當(dāng)用一個(gè)F＝5 N的力豎直向上拉該物體時(shí)，如右圖所示，物體受到的合力為(　　)A．15 N　B．25 NC．20 N D．0,【解析】　由于物體的重力大于拉力，則地面對(duì)物體有支持力，且物體仍然靜止．因?yàn)槲矬w靜止，所以豎直向上的拉力和支持力的合力與重力的合力為零．故只有選項(xiàng)D正確．【答案】　D,【解析】　由圖可知F1＝F2＝F，F(xiàn)3＝2F.其中F1、F2成120°角，則這兩個(gè)力的合力等于