第三章相互作用PPT讲稿.ppt

第三章相互作用第1页，共78页，编辑于2022年，星期二力力重力重力大小：大小：G=mgG=mg ，g g=9.8N/kg=9.8N/kg方向：竖直向下方向：竖直向下等效作用点：重心等效作用点：重心弹力弹力大小：由物体所处的状态、所受其它外力、大小：由物体所处的状态、所受其它外力、形变程度决定形变程度决定方向：总是跟形变的方向相反，与物体恢复方向：总是跟形变的方向相反，与物体恢复形变的方向一致形变的方向一致大小：大小：方向：与物体相方向：与物体相对对滑滑动动方向相反方向相反滑动摩擦力滑动摩擦力静摩擦力静摩擦力方向：与物体相方向：与物体相对对运运动趋势动趋势方向相反方向相反大小：大小：摩摩擦擦力力力的力的合成合成与与分解分解基本基本规则规则：平行四边形定则平行四边形定则常用方法：正交分解法常用方法：正交分解法第2页，共78页，编辑于2022年，星期二 第一节 重力 基本相互作用第3页，共78页，编辑于2022年，星期二 力是物体间的相互作用力是物体间的相互作用 1.1.力的力的物质性物质性 2.2.力的相互性力的相互性 3.3.力的矢量性力的矢量性大小用测力计来测量，单位是大小用测力计来测量，单位是N N（牛）（牛）离不开施力物体和受力物体离不开施力物体和受力物体施力物体同时也是受力物体施力物体同时也是受力物体有大小又有方向有大小又有方向 4.4.力的作用效果力的作用效果:1 1）使物体发生形变使物体发生形变2 2）使物体的运动状态发生变化使物体的运动状态发生变化一、力一、力:知识回顾知识回顾第4页，共78页，编辑于2022年，星期二5.力的图示与力的示意图力的图示与力的示意图力的图示力的图示力的示意图力的示意图只画出力的作用点和方向，表示物体在这只画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力个方向上受到了力力的三要素力的三要素知识回顾知识回顾(力的大小、方向和作用点)第5页，共78页，编辑于2022年，星期二【力的图示】【力的图示】例：例：用用150N的力竖直上提物体作出力的图示。的力竖直上提物体作出力的图示。50NF=150N第6页，共78页，编辑于2022年，星期二6.力的分类力的分类 1 1、从力的性质来分、从力的性质来分重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等 2 2、从力的效果来分、从力的效果来分 拉力、压力、支持力、动力、阻力等拉力、压力、支持力、动力、阻力等注意注意：性质不同的力，效果可以相同；：性质不同的力，效果可以相同；不同效果的力也可以是同一种性质的力不同效果的力也可以是同一种性质的力 （一）传统分类方法（一）传统分类方法第7页，共78页，编辑于2022年，星期二万有引力万有引力电磁相互作用电磁相互作用强相互作用强相互作用弱相互作用弱相互作用重力重力电场力、磁场力等电场力、磁场力等核力等核力等引力、电磁力能在宏观世界里引力、电磁力能在宏观世界里显示其作用显示其作用 存在于放射现象中存在于放射现象中 （二）现代分类方法（二）现代分类方法四种基本相互作用四种基本相互作用第8页，共78页，编辑于2022年，星期二二、重力：二、重力：可用弹簧秤测出可用弹簧秤测出G=mg g=9.8 N/kg G值与高度、纬度、所在星球有关值与高度、纬度、所在星球有关 由于地球的吸引而使物体受到的力由于地球的吸引而使物体受到的力弹簧秤测重力的原弹簧秤测重力的原理是什么？理是什么？1 1、大小：、大小：（施力物体是地球）g在地球上不同位移变化规律是什么？1、纬度越高，g越大；(地球自转的影响）2、同一纬度，高度越大，g越小。第9页，共78页，编辑于2022年，星期二 竖直向下竖直向下重心重心2 2、方向、方向3 3、作用点、作用点一个物体的各部分都要受到重力作用，从效果上看，可以把物体各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心。等效G(重力的等效作用点重力的等效作用点)第10页，共78页，编辑于2022年，星期二质量分布均匀，形状规则的物体质量分布均匀，形状规则的物体重心位置在几何中心重心位置在几何中心物体的重心除了跟物体的物体的重心除了跟物体的形状有关外，还跟物体内形状有关外，还跟物体内质量的分布有关质量的分布有关第11页，共78页，编辑于2022年，星期二3、重心的位置可以不在物体上。总结总结:1、重心不是重力的真实作用点。2、重心不是物体上最重的一点。物体的重心除了跟物体的形状有关外，还跟物物体的重心除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关体内质量的分布有关第12页，共78页，编辑于2022年，星期二思维体操思维体操悬挂法测重心的原理是什么？悬挂法测重心的原理是什么？悬挂法测重心的适用条件是什么？悬挂法测重心的适用条件是什么？物体重心的位置一定在物体上物体重心的位置一定在物体上?第13页，共78页，编辑于2022年，星期二1.1.关于力的下述说法中正确的是（关于力的下述说法中正确的是（）A A力是物体对物体的作用力是物体对物体的作用 B B只有直接接触的物体间才有力的作用只有直接接触的物体间才有力的作用 C C力可以离开物体而独立存在力可以离开物体而独立存在 D D力的大小可以用天平测量力的大小可以用天平测量A2.2.关于重力，以下说法中正确的是（）关于重力，以下说法中正确的是（）A.A.物体只有在地面静止时才受到重力作用物体只有在地面静止时才受到重力作用 B.B.物体在自由下落时所受的重力小于物体在物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力静止时所受到的重力 C.C.物体在向上抛出时受到的重力大于物体在物体在向上抛出时受到的重力大于物体在 静止时所受到的重力静止时所受到的重力 D.D.同一物体在同一地点，不论其运动状态如同一物体在同一地点，不论其运动状态如 何，它所受到的重力都是一样大何，它所受到的重力都是一样大D第14页，共78页，编辑于2022年，星期二3.3.关于物体的重心，以下说法中正确的是（关于物体的重心，以下说法中正确的是（）A A物体的重心不一定在物体上物体的重心不一定在物体上 B B用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心用线悬挂的物体静止时，细线方向一定通过重心 C C一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位一块砖平放、侧放或立放时，其重心在砖内的位 置不变置不变 D D舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变舞蹈演员在做各种优美动作时，其重心的位置不变 ABC4.4.一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化 （）A A把它从赤道拿到南极把它从赤道拿到南极 B B把它送到月球上去把它送到月球上去 C C把它放到水里把它放到水里 D D改变它的运动状态改变它的运动状态AB第15页，共78页，编辑于2022年，星期二一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从一杯子装满水，杯的底部有一个小孔，在水从小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同小孔不断流出的过程中，杯连同杯中水的共同重心将重心将（）（）A、一直下降、一直下降B、一直上升、一直上升C、先升后降、先升后降D、先降后升、先降后升D第16页，共78页，编辑于2022年，星期二第二节 弹力第17页，共78页，编辑于2022年，星期二物体形状或体积发生的改变物体形状或体积发生的改变（伸长、缩短、弯曲、扭转等等）（伸长、缩短、弯曲、扭转等等）1、形变：、形变：非弹性形变非弹性形变弹性形变弹性形变形变的种类形变的种类2、弹力：、弹力：指发生弹性形变的物体由于要恢复形变而对接触的物体产生力的作用第18页，共78页，编辑于2022年，星期二施力物体：施力物体：发生形变的物体发生形变的物体受力物体：受力物体：与施力物体接触，使它发生形变，并阻与施力物体接触，使它发生形变，并阻碍其恢复原状的物体碍其恢复原状的物体产生的条件（产生的条件（原原因）因）1、物体间相互接触、物体间相互接触2、物体发生弹性形变、物体发生弹性形变接触力接触力接触力接触力第19页，共78页，编辑于2022年，星期二3、弹力的方向：从施力物体指向受力物体，与施力物体形变方向相反2、绳子（弹簧）的拉力方向是沿绳子而指向绳子收、绳子（弹簧）的拉力方向是沿绳子而指向绳子收缩的方向。缩的方向。1、压力（支持力）的方向总是垂直于支持面而指向、压力（支持力）的方向总是垂直于支持面而指向被压（被支持）的物体。被压（被支持）的物体。第20页，共78页，编辑于2022年，星期二例例1.关于弹力的产生下列说法正确的是（关于弹力的产生下列说法正确的是（）A、只要两物体接触就一定产生弹力、只要两物体接触就一定产生弹力B、只要两物体相互吸引就一定产生弹力、只要两物体相互吸引就一定产生弹力C、只要两物体发生形变就一定产生弹力、只要两物体发生形变就一定产生弹力D、只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用、只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用ABCD第21页，共78页，编辑于2022年，星期二自主探究：自主探究：ABAB例例2.分析分析A对对C有无弹力作用有无弹力作用下列两种情况中下列两种情况中,A、B两墙对球有弹力的作用吗？两墙对球有弹力的作用吗？判断弹力有无的方法判断弹力有无的方法条件法、假设法条件法、假设法FN寻找接触面。寻找接触面。(一般有几个接触面就可能有几个弹力一般有几个接触面就可能有几个弹力)。找形变找形变(或挤压或挤压)。第22页，共78页，编辑于2022年，星期二判断下列支持面对物体弹力的方向平面与平面接触，弹力垂直平面。平面与平面接触，弹力垂直平面。曲与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。曲与平面接触，弹力通过接触点而垂直平面。曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于公切曲面和曲面接触，弹力通过接触点垂直于公切面。（相当于点与点）面。（相当于点与点）第23页，共78页，编辑于2022年，星期二判断下列支持面对物体弹力的方向点和曲面接触，弹力通过接触点垂直点和曲面接触，弹力通过接触点垂直于切面于切面点和平面接触，弹力通过接触点垂点和平面接触，弹力通过接触点垂直于平面直于平面第24页，共78页，编辑于2022年，星期二例例画出木棒所受弹力画出木棒所受弹力OABN1N2A点处是半圆球壳（点）与棒（面）相接触点处是半圆球壳（点）与棒（面）相接触B点处是半圆（曲面）与棒（点）相接触点处是半圆（曲面）与棒（点）相接触第25页，共78页，编辑于2022年，星期二4、弹力的大小对于同一物体，弹力大小与物体形变量大小有关。利用力的平衡来计算弹簧弹力大小计算胡克定律第26页，共78页，编辑于2022年，星期二5、胡克定律：1、内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度x成正比。2、公式：Fkx k弹簧的劲度系数(与弹簧的粗细、材料、弹簧的直径、绕法和长度等量有关)单位：牛每米，符号N/mx弹簧伸长（或缩短）的长度第27页，共78页，编辑于2022年，星期二 例：例：一根劲度系数为一根劲度系数为103N/m的弹簧的弹簧,在受在受500N的的力作用时力作用时,长度为长度为63cm,当不受外力作用时当不受外力作用时,弹簧的长弹簧的长度可能为度可能为:()A.83cm B.13cm C.113cm D.38cm 注注注注：对对对对于于于于弹弹弹弹簧簧簧簧，要要要要注注注注意意意意有有有有伸伸伸伸长长长长与与与与压压压压缩缩缩缩两两两两种种种种状状状状态态态态 BC第28页，共78页，编辑于2022年，星期二第三节 摩擦力第29页，共78页，编辑于2022年，星期二两个相互接触、相互挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相两个相互接触、相互挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动阻碍相对运动或或相对运动相对运动趋势趋势的力，这种力叫的力，这种力叫摩擦力。第30页，共78页，编辑于2022年，星期二推力推力静摩擦力静摩擦力1、定义：、定义：两个相互接触并挤压的物体间，存在相对运动两个相互接触并挤压的物体间，存在相对运动趋势而又没有相对运动时趋势而又没有相对运动时,在接触面上产生的一种在接触面上产生的一种阻碍相阻碍相对运动趋势对运动趋势的力称为的力称为静摩擦力静摩擦力。一、静摩擦力第31页，共78页，编辑于2022年，星期二2、静摩擦力产生的条件F两物体相互接触且挤压F两物体间有相对运动趋势F接触面不光滑第32页，共78页，编辑于2022年，星期二例1:下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是()ADFCFBBCD第33页，共78页，编辑于2022年，星期二 1 1、条件判断法；、条件判断法；2 2、假设法（假设接触面光滑，、假设法（假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动，如果物看物体是否会发生相对运动，如果物 体仍相对静止，则不受摩擦力，反之体仍相对静止，则不受摩擦力，反之 则受静摩擦力）则受静摩擦力）3 3、二力平衡法：根据二力平衡、二力平衡法：根据二力平衡 的条件判定的条件判定第34页，共78页，编辑于2022年，星期二例例2:人用手握住一个处于竖直方向的奖杯人用手握住一个处于竖直方向的奖杯,下列说法下列说法正确的是正确的是()A.奖杯越重奖杯越重,手握的越紧手握的越紧B.手握的越紧手握的越紧,奖杯受到的摩擦力越大奖杯受到的摩擦力越大C.不管手握得多紧不管手握得多紧,奖杯受奖杯受到的摩擦力总是一定的到的摩擦力总是一定的.D.以上说法都不正确以上说法都不正确AC第35页，共78页，编辑于2022年，星期二二二.滑动摩擦力滑动摩擦力第36页，共78页，编辑于2022年，星期二 当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。做滑动摩擦力。（1）直接接触且挤压）直接接触且挤压（2）物体发生相对运动）物体发生相对运动（3）接触面不光滑）接触面不光滑2 2、产生条件：、产生条件：1 1、定义、定义：第37页，共78页，编辑于2022年，星期二滑动摩擦力大小跟哪些因素有关呢？滑动摩擦力大小跟哪些因素有关呢？说一说你在这方面的生活经验。说一说你在这方面的生活经验。研究一个物理量可能同时与几个因素有关时，应该采用研究一个物理量可能同时与几个因素有关时，应该采用怎样的方法呢？怎样的方法呢？猜想:压力大小压力大小粗糙程度粗糙程度接触面积大小接触面积大小.实验探究实验探究控制变量法控制变量法第38页，共78页，编辑于2022年，星期二3静摩擦力和滑动摩擦力的对比静摩擦力和滑动摩擦力的对比静摩擦力静摩擦力静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力定义定义定义定义只有相对运动趋势，没有相对只有相对运动趋势，没有相对只有相对运动趋势，没有相对只有相对运动趋势，没有相对运动运动运动运动物体间有相对滑动物体间有相对滑动物体间有相对滑动物体间有相对滑动产生产生产生产生条件条件条件条件1.1.接触且接触面粗糙接触且接触面粗糙接触且接触面粗糙接触且接触面粗糙2.2.有挤压有挤压有挤压有挤压3.3.有有有有相对相对相对相对运动趋势运动趋势运动趋势运动趋势1.1.接触且接触面粗糙接触且接触面粗糙接触且接触面粗糙接触且接触面粗糙2.2.有挤压有挤压有挤压有挤压3.3.有有有有相对相对相对相对运动运动运动运动方向方向方向方向沿着接触面，与物体相对运动沿着接触面，与物体相对运动沿着接触面，与物体相对运动沿着接触面，与物体相对运动趋势方向相反趋势方向相反趋势方向相反趋势方向相反沿着接触面，与物体相对运动沿着接触面，与物体相对运动沿着接触面，与物体相对运动沿着接触面，与物体相对运动方向相反方向相反方向相反方向相反大小大小大小大小0FF0FFmm与正压力无关与正压力无关与正压力无关与正压力无关F=FF=FN N与正压力成正比与正压力成正比与正压力成正比与正压力成正比第39页，共78页，编辑于2022年，星期二例例1 1 如图,在两块固定的木板间夹着质量为m=3kgm=3kg的木块A.A.所加压力F FN N=50N.=50N.木块和木板间的动摩擦因数=0.4(g=10N/kg)=0.4(g=10N/kg)问:(1)(1)当A A静止时,两木板对A A各施加多大的摩擦力?(2)(2)若要把A A向上匀速抽出，则应对A A施加多大的向上拉力F F1 1?(3)(3)若要把A A向下匀速抽出，则应对A A施加多大的向下拉力F F?(1)15N(2)F F1 1=70N(3)F F2 2=10N第40页，共78页，编辑于2022年，星期二例2 一辆汽车在平直公路上，试判断下列情况中，车上木箱所受摩擦力的方向1 1、汽车由静止加速时（木箱和汽车无相对滑动）、汽车由静止加速时（木箱和汽车无相对滑动）2 2、汽车刹车时（二者没相对滑动）、汽车刹车时（二者没相对滑动）3、汽车匀速运动时（二者没相对滑动）、汽车匀速运动时（二者没相对滑动）4、汽车刹车，木箱在车上向前滑动、汽车刹车，木箱在车上向前滑动5、汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱在、汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱在车上滑动时车上滑动时第41页，共78页，编辑于2022年，星期二三三 滚动摩擦滚动摩擦一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦。滚动摩擦比滑动摩擦小很多。滚动摩擦比滑动摩擦小很多。有沙子有沙子无沙子无沙子第42页，共78页，编辑于2022年，星期二一般步骤：一般步骤：明确研究对象；明确研究对象；重力总是有，方向竖直向下；重力总是有，方向竖直向下；弹力看周围；弹力看周围；摩擦力要分析。摩擦力要分析。要领：要领：要按重力、弹力、摩擦力的顺序；要按重力、弹力、摩擦力的顺序；绕研究绕研究对象两周对象两周,找到与之接触的周围物体找到与之接触的周围物体,根据弹力和摩擦力的产根据弹力和摩擦力的产生条件生条件,逐一分析各接触面的弹力、摩擦力；逐一分析各接触面的弹力、摩擦力；在必要时结在必要时结合假设法进行判断；合假设法进行判断；一般只分析一般只分析“受受”力力,不分析不分析“施施”力。力。第43页，共78页，编辑于2022年，星期二对下列各图中的物体对下列各图中的物体A进行进行受力分析受力分析,画出示意画出示意图图,已知所有接触面都是光滑的。已知所有接触面都是光滑的。ABABABCAGFGFNGN1N2N3GF1F2第44页，共78页，编辑于2022年，星期二F1F2F第四节第四节力的合成力的合成第45页，共78页，编辑于2022年，星期二1、合力：、合力：一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，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这个力叫做那几个力的合力合力。原来的几个力叫做。原来的几个力叫做分力分力。求几个力的合力的过程或方法，叫做求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成力的合成。2 2、力的合成：、力的合成：、力的合成：、力的合成：第46页，共78页，编辑于2022年，星期二合力与分力的作用效果相同，可以相互替代，这种思想叫等效替代。在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的这就是力的等效替代等效替代。而不是物体又多受了一个合力。而不是物体又多受了一个合力。第47页，共78页，编辑于2022年，星期二F2F合合F1O求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的边形，这两个邻边之间的边形，这两个邻边之间的边形，这两个邻边之间的对角线对角线对角线对角线就代表合力的大小和方向，这叫做力的就代表合力的大小和方向，这叫做力的就代表合力的大小和方向，这叫做力的就代表合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则。3、结论、结论：第48页，共78页，编辑于2022年，星期二 阅读课本阅读课本6262页的页的“实验实验”部分，思考下面的问题，自主回部分，思考下面的问题，自主回答。答。为了保证合力与两分力作用效果相同。为了保证合力与两分力作用效果相同。2 2、实验中应记录什么？、实验中应记录什么？3 3、怎样直观、准确地表示分力与合力、怎样直观、准确地表示分力与合力?1 1、为什么在两次实验中必须使橡皮筋沿着同一直线、为什么在两次实验中必须使橡皮筋沿着同一直线伸长相同的长度伸长相同的长度?结点的位置、拉线的方向、弹簧秤的示数。结点的位置、拉线的方向、弹簧秤的示数。做力的图示。做力的图示。二二、实实验验探探究究 总总结结规规律律第49页，共78页，编辑于2022年，星期二实验步骤实验步骤 ：A A、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、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。定好。B B、用图钉把橡皮筋的一端固定在木板的顶端附近。、用图钉把橡皮筋的一端固定在木板的顶端附近。C C、用两只弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮、用两只弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置筋伸长，结点达到某一位置O O。D D、用铅笔记下、用铅笔记下O O的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧秤的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧秤的示数的示数F F1 1和和F F2 2(在在 同一条件下同一条件下)E E、用铅笔和三角板在白纸上从、用铅笔和三角板在白纸上从O O点沿着两绳的方向画直线，按照一定的标点沿着两绳的方向画直线，按照一定的标度度 作出两个力作出两个力F F1 1和和F F2 2的图示。的图示。F F、只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋、只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋 的结点拉到相同的位置的结点拉到相同的位置O O点，点，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F F的图示。的图示。G G、探究这三个力的大小及方向的关系。、探究这三个力的大小及方向的关系。第50页，共78页，编辑于2022年，星期二力力F F对橡皮条作用与对橡皮条作用与F F1 1、F F2 2对橡皮条作用的对橡皮条作用的效果相同效果相同效果相同效果相同，所以所以F F等于等于F F1 1、F F2 2的合力。的合力。效效果果相相同同操作要领：操作要领：拉弹簧秤时拉弹簧秤时,细绳应平行于纸面细绳应平行于纸面,并注意弹簧秤内部不要卡并注意弹簧秤内部不要卡壳；壳；两次拉橡皮筋时，一定要将活动端拉到同一点；两次拉橡皮筋时，一定要将活动端拉到同一点；两个分力夹角不要太大或太小；两个分力夹角不要太大或太小；力的方向要记录准确；力的方向要记录准确；(力的大小精确到0.05N即可)作图时，标度要选择恰当；作图时，标度要选择恰当；第51页，共78页，编辑于2022年，星期二实验结论：实验结论：两个力合成时，以表示两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大对角线就代表合力的大小和方向小和方向。平行四边形定则平行四边形定则二二、实实验验探探究究 总总结结规规律律OF1FF2第52页，共78页，编辑于2022年，星期二矢量相加的法则矢量相加的法则1、平行四边形定则在位移运算中的应用、平行四边形定则在位移运算中的应用探求探求人从人从A到到B，再到，再到C的过程中，总位移与两段位的过程中，总位移与两段位移的关系。移的关系。ABCX1X2X第53页，共78页，编辑于2022年，星期二2、三角形定则、三角形定则把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。一个物体的速度一个物体的速度V1在一小段时间内发生了变化，变在一小段时间内发生了变化，变成了成了V2，你能根据三角形定则找出变化量，你能根据三角形定则找出变化量V吗？吗？3、矢量和标量、矢量和标量矢量：有大小，又有方向，相加时遵循平行四边形定则矢量：有大小，又有方向，相加时遵循平行四边形定则标量：有大小，没有方向，求和时按算术法则相加标量：有大小，没有方向，求和时按算术法则相加V1V2V说一说说一说第54页，共78页，编辑于2022年，星期二共点力共点力几个力同时作用在物体的同一点，或它们几个力同时作用在物体的同一点，或它们的作用线相交于一点，这几个力叫做的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力共点力。【温馨提示】：【温馨提示】：平行四边形定则只适用于共点力。平行四边形定则只适用于共点力。第55页，共78页，编辑于2022年，星期二1 1作图法作图法(力的图示法力的图示法)15NF F1 1F F2 2F F530大小大小:F=75N方向方向:与与F1成成530斜向右上方斜向右上方【例】【例】力力F145N，方向水平向右。力，方向水平向右。力F260N,方向竖直向上。方向竖直向上。求这两个力的合力求这两个力的合力F的大小和方向。的大小和方向。平行四边形定则的应用平行四边形定则的应用选择某一标度，例如用1cm长的线段表示15N的力。作出力的平行四边形用刻度尺测量后得知，表示合力F的对角线长5.00cm，所以合力的大小=15N(5.00/1)=75N。用量角器量得合力F与力F1的夹角为530。第56页，共78页，编辑于2022年，星期二作图时的注意事项：作图时的注意事项：（1）作图时要先确定力的标度作图时要先确定力的标度，同同一图上的各个力必须采用同一标度。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表示分力和合力的有向线段共点要画成实线，要画成实线，与分力平行的对边要与分力平行的对边要画画成虚线成虚线。（3）在表示在表示力力的的线段上要画上刻度和箭头线段上要画上刻度和箭头。迁迁移移运运用用 拓拓展展延延伸伸第57页，共78页，编辑于2022年，星期二F F1 1F F2 2F F合合上例中根据平行四边形定则可作出下图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：解：由直角三角形知识可得：方向：方向：与与F F1 1成成5353角斜角斜 向右上方向右上方tantan=F=F2 2/F/F1 1=4/5 =4/5 =53=53 迁迁移移运运用用 拓拓展展延延伸伸2 2、计算法求合力、计算法求合力 第58页，共78页，编辑于2022年，星期二讨论讨论1、F1、F2大小一定大小一定,夹角增大夹角增大,合合力如何变化力如何变化?合力什么时候最大合力什么时候最大,什么时候最小什么时候最小?合力的范围如何合力的范围如何?第59页，共78页，编辑于2022年，星期二第60页，共78页，编辑于2022年，星期二思考：合力是否一定比分力大？思考：合力是否一定比分力大？合力与分力间夹角合力与分力间夹角关系关系：0时，即时，即F1、F2共线同方向：共线同方向：F合合F1F2合力方向与两个力的方向相同合力方向与两个力的方向相同180时，即时，即F1、F2共线反方向：共线反方向：F合合F1F2方向与分力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。中较大的方向相同。合力的取值范围：合力的取值范围：F1F2F合合F1F2夹角夹角越大，合力就越小：越大，合力就越小：F合合随随F1和和F2的夹角增大而减小的夹角增大而减小F F合合可能大于、等于、小于可能大于、等于、小于 F F1 1、F F2 2注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。用的特例。第61页，共78页，编辑于2022年，星期二多个力合成的方法多个力合成的方法先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，的合力，得到合力。，得到合力。F1F2F3F4F12F123F1234第62页，共78页，编辑于2022年，星期二例例 关于两个大小不变的共点力关于两个大小不变的共点力F F1 1、F F2 2与其合力与其合力F F的关系，的关系，下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A AF F的大小随的大小随F F1 1、F F2 2间夹角的增大而增大间夹角的增大而增大 B BF F的大小一定大于的大小一定大于F F1 1、F F2 2中的最大者中的最大者 C CF F的大小随的大小随F F1 1、F F2 2间夹角的增大而减小间夹角的增大而减小 D DF F的大小不能小于的大小不能小于F F1 1、F F2 2中的最小者中的最小者C第63页，共78页，编辑于2022年，星期二练习：练习：1、关于两个大小不变的共点力、关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力与其合力F的关系，下列的关系，下列说法中正确的是（说法中正确的是（）A、分力与合力同时作用在物体上、分力与合力同时作用在物体上B、分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效、分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同果相同C、F的大小随的大小随F1、F2间夹角的增大而增大间夹角的增大而增大D、F的大小随的大小随F1、F2间夹角的增大而减小间夹角的增大而减小E、F的大小一定大于的大小一定大于F1、F2中的最大者中的最大者F、F的大小不能小于的大小不能小于F1、F2中的最小者中的最小者BD第64页，共78页，编辑于2022年，星期二2 2两个共点力，大小都是两个共点力，大小都是50 N50 N，如果要使这两个，如果要使这两个力的合力也是力的合力也是50 N50 N，这两个力之间的夹角应为（，这两个力之间的夹角应为（）A A30300 0 B B60600 0 C C1201200 0 D D1501500 0c3 3两个共点力的合力最大值为两个共点力的合力最大值为35 N35 N，最小值为，最小值为5 N5 N，则这，则这两个力的大小分别为两个力的大小分别为 N N和和 N.N.若这两力的夹角为若这两力的夹角为90900 0，则合，则合力大小为力大小为 N N151520202525第65页，共78页，编辑于2022年，星期二4、三个力的大小分别为、三个力的大小分别为F1=4N、F2=5N和和F3=6N，已知其合力为，已知其合力为0，则，则F1、F2的合力的大小和方向的合力的大小和方向如何？如何？思考思考:三个力三个力F1=4N、F2=5N、F3=6N的合力的合力F的大小的范围？的大小的范围？6N;与与F3反向反向015N三个力三个力F1=3N、F2=4N、F3=8N的合力的合力F的大小的大小的范围的范围?115N第66页，共78页，编辑于2022年，星期二第五节 力的分解第67页，共78页，编辑于2022年，星期二力的合成遵循力的合成遵循平行四边形定则平行四边形定则力可以合成，力可以合成，力可以合成，力可以合成，是否也可以分是否也可以分是否也可以分是否也可以分解？解？解？解？复复习：习：力力的的合合成成求一个力的分力的过程，求一个力的分力的过程，叫力的分解叫力的分解力的分解是力的合成的力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行逆运算，同样遵循平行四边形定则四边形定则F F1 1F F2 2F F如果不加限制条件，一个力可如果不加限制条件，一个力可如果不加限制条件，一个力可如果不加限制条件，一个力可分解为无数组不同的分力分解为无数组不同的分力分解为无数组不同的分力分解为无数组不同的分力力力的的分分解解第68页，共78页，编辑于2022年，星期二已知放在水平面上的物体，受到与水平方向成已知放在水平面上的物体，受到与水平方向成 角的拉角的拉力力F F 的作用的作用F F2 2=F sin=F sin F FF F1 1F F2 2F F1 1=F cos=F cos 1按力所产生的按力所产生的实际作用效果实际作用效果进行分解进行分解第69页，共78页，编辑于2022年，星期二 按力所产生的实际作用效果进行分解放在斜面上的物体所受重力放在斜面上的物体所受重力G产产生怎样的作用效果？如何分生怎样的作用效果？如何分解？解？GF F1 1=Gsinsin F F2 2F F1 1 F F2 2=Gcoscos 当当 增大时，增大时，F F1 1、F F2 2如何变化？如何变化？已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为重力有两个作用效果：重力有两个作用效果：一个是使物体沿斜面一个是使物体沿斜面下滑，另一个是使物下滑，另一个是使物体垂直压斜面。体垂直压斜面。第70页，共78页，编辑于2022年，星期二一个物体质量为一个物体质量为一个物体质量为一个物体质量为mm，沿倾角为，沿倾角为，沿倾角为，沿倾角为 的斜面下滑，则下面关于的斜面下滑，则下面关于的斜面下滑，则下面关于的斜面下滑，则下面关于此受力分析图中，说法正确的是（此受力分析图中，说法正确的是（此受力分析图中，说法正确的是（此受力分析图中，说法正确的是（）A A、GGx x为下滑力，施力物体是斜面为下滑力，施力物体是斜面为下滑力，施力物体是斜面为下滑力，施力物体是斜面B B、GGy y是物体对斜面的压力，施力物体是物体是物体对斜面的压力，施力物体是物体是物体对斜面的压力，施力物体是物体是物体对斜面的压力，施力物体是物体C C、F FN N和和和和GG的合力等于的合力等于的合力等于的合力等于GGx xD D、若物体匀速下滑，则没有摩擦力、若物体匀速下滑，则没有摩擦力、若物体匀速下滑，则没有摩擦力、若物体匀速下滑，则没有摩擦力课堂练习课堂练习C第71页，共78页，编辑于2022年，星期二用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重力为用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重力为G，轻绳，轻绳AOAO与水平方向夹角为与水平方向夹角为，AOBAOB为直角为直角。例例3F F1 1=G G cos cos F F2 2=G sin sin 悬挂着的物体所受重力悬挂着的物体所受重力悬挂着的物体所受重力悬挂着的物体所受重力G产生怎样的作用效产生怎样的作用效果？如何分解？果？如何分解？F F1 1F F2 2G A AB BO O第72页，共78页，编辑于2022年，星期二可自由转动的可自由转动的轻杆轻杆AC AC 和和BCBC ，BC BC 杆水平。在它们的连接杆水平。在它们的连接处处C C点施加一个竖直向下的力点施加一个竖直向下的力F F例例4F F1 1=F F/sin/sin F F2 2=F F cot cot A AB BC C F FF F1 1 A AB BC C F FF F1 1 F F2 2F F1 1=F F cot cot F F2 2=F F/sin/sin 作用在三角支架上的力作用在三角支架上的力F F 的作用效果怎的作用效果怎样？如何分解？样？如何分解？F F2 2第73页，共78页，编辑于2022年，星期二已知已知放在斜面上的物体所受重力为放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为斜面倾角为。例例5放在斜面上的物体所受重力放在斜面上的物体所受重力放在斜面上的物体所受重力放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用产生怎样的作用效果？如何分解？效果？如何分解？F F2 2=G cos cos GF F1 1F F2 2 G F F1 1=G sin sin F F1 1=G tan tan F F2 2=G/cos/cos F F2 2F F1 1第74页，共78页，编辑于2022年，星期二1 1、分析力的、分析力的作用效果作用效果。2 2、根据力的作用效果、根据力的作用效果确定分力的方向确定分力的方向。3 3、应用、应用平行四边形定则平行四边形定则进行分解。进行分解。小小结结第75页，共78页，编辑于2022年，星期二正交分解步骤：正交分解步骤：力的正交分解力的正交分解定义：把一个已知力沿着两个定义：把一个已知力沿着两个互相垂直互相垂直互相垂直互相垂直的的方向进行分解方向进行分解建立建立xoyxoy直角坐标系直角坐标系沿沿xoyxoy轴将各力分解轴将各力分解求求xyxy轴上