3.4 力的合成 林.ppt

1+11+1在什么情况下不等于在什么情况下不等于2 2？在算错的情况下不等于在算错的情况下不等于2 2通过这节课学习我们可以知道：通过这节课学习我们可以知道：即使在算正确的情况下也不等于即使在算正确的情况下也不等于2 2第三章第三章 相互作用相互作用第四节第四节 力的合成力的合成一个力的作用一个力的作用效果与两个或效果与两个或更多力的作用更多力的作用效果相同效果相同以前我们在以前我们在哪里也用过哪里也用过“等效等效”思思想想曹冲称曹冲称象象一个力产生的效果跟几个力共同产生的效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果相同，这个力叫做那几个力的合力合力。原。原来的几个力叫做来的几个力叫做分力分力。求几个已知力的合力叫做求几个已知力的合力叫做力的合成力的合成。力力的的合合成成在实际问题中，就可以用这个力来代在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是替那几个力，这就是力的等效代替力的等效代替。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。力的合成就是找一个力去力的合成就是找一个力去代替代替几个已几个已知力，而不是改变其作用效果知力，而不是改变其作用效果一条直线上的力的合成一条直线上的力的合成F1F2F1F=F1+F2F2F1F=F1-F2一个力作用一个力作用二力同向二力同向二力反向二力反向探究求合力的方法探究求合力的方法思考思考1：一个合力与两个或者更多个一个合力与两个或者更多个具有具有相同效果相同效果的分力，它们的分力，它们大小有何关系呢？大小有何关系呢？1、力的作用效果有哪些？、力的作用效果有哪些？2、怎样设计才能在判断、怎样设计才能在判断“合力和分力产合力和分力产生的效果相同生的效果相同”上比较准、比较容易？上比较准、比较容易？探探究究求求合合力力的的方方法法方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉细绳、三角板、刻度尺、图钉 实实验验步步骤骤1 1 1 1、把方木板放在桌上、把方木板放在桌上、把方木板放在桌上、把方木板放在桌上,用图钉把白纸钉在方木板上用图钉把白纸钉在方木板上用图钉把白纸钉在方木板上用图钉把白纸钉在方木板上2 2 2 2、用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上、用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上、用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上、用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上A A A A点点点点,橡皮橡皮橡皮橡皮条的另一端条的另一端条的另一端条的另一端B B B B拴上两根细绳拴上两根细绳拴上两根细绳拴上两根细绳3 3 3 3、用两把弹簧秤分别钩住两根细绳、用两把弹簧秤分别钩住两根细绳、用两把弹簧秤分别钩住两根细绳、用两把弹簧秤分别钩住两根细绳,沿两个不同方沿两个不同方沿两个不同方沿两个不同方向拉橡皮条向拉橡皮条向拉橡皮条向拉橡皮条,使橡皮条的结点使橡皮条的结点使橡皮条的结点使橡皮条的结点B B B B伸长到某一位置伸长到某一位置伸长到某一位置伸长到某一位置O O O O点点点点,记下记下记下记下O O O O点的位置、两把弹簧秤的读数和两根细绳的方点的位置、两把弹簧秤的读数和两根细绳的方点的位置、两把弹簧秤的读数和两根细绳的方点的位置、两把弹簧秤的读数和两根细绳的方向向向向4 4 4 4、用一把弹簧秤钩住一根细绳、用一把弹簧秤钩住一根细绳、用一把弹簧秤钩住一根细绳、用一把弹簧秤钩住一根细绳,使橡皮条的结点使橡皮条的结点使橡皮条的结点使橡皮条的结点B B B B拉拉拉拉到同样位置到同样位置到同样位置到同样位置O O O O点点点点,记下弹簧秤的读数和细绳的方向记下弹簧秤的读数和细绳的方向记下弹簧秤的读数和细绳的方向记下弹簧秤的读数和细绳的方向5 5 5 5、选定一个合适的标度、选定一个合适的标度、选定一个合适的标度、选定一个合适的标度,用力的图示法画出用力的图示法画出用力的图示法画出用力的图示法画出F F F F1 1 1 1、F F F F2 2 2 2和和和和F F F F的图示的图示的图示的图示为什么要记下细绳的方向？为什么要记下细绳的方向？为什么也要拉到同样的位置？为什么也要拉到同样的位置？能否先做步骤能否先做步骤4 4再再做步骤做步骤3 3？O OF F1 1F F2 2F F标度标度 力力F F对橡皮条作用与对橡皮条作用与F F1 1、F F2 2对橡对橡皮条作用的皮条作用的效果相同效果相同，所以，所以F F等于等于F F1 1、F F2 2的的合力合力。力的合成实验力的合成实验 证明证明:两个力合成时，以表示这两个力合成时，以表示这两个力两个力的线段为的线段为邻边邻边作平行四边形，这两个作平行四边形，这两个邻边之间的对角线邻边之间的对角线就代就代表表合力合力的大小和方向。这个法则叫做的大小和方向。这个法则叫做平行四边平行四边形定则形定则。平平行行四四边边形形定定则则力的合成遵循平行四边形定则力的合成遵循平行四边形定则F2FF1O课课本本例例题题思考：有没其他方法呢？思考：有没其他方法呢？若若F F1 1与与F F2 2的大小都为的大小都为60N,60N,夹角分别夹角分别为为60600 0和和1201200 0，合力多大呢？合力多大呢？1 1、作图法：、作图法：根根据据平平行行四四边边形形定定则则按按同同一一标标度度作作出出两两个个分力分力F F1 1、F F2 2力的图示；力的图示；画出平行四边形；画出平行四边形；量量出出对对角角线线的的长长度度，根根据据选选定定的的标标度度求求出出合力的大小；合力的大小；用用量量角角器器量量出出合合力力与与某某个个分分力力的的夹夹角角，表表示合力的方向。示合力的方向。求求合合力力的的方方法法1求求合合力力的的方方法法22 2、计算法：、计算法：根据平行四边形定则作出力的示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意图，利用合力与分力组成的平行四边形内的行四边形内的三角形关系，三角形关系，求合求合力大小和方向。力大小和方向。两种解法的比较两种解法的比较:作图法作图法:直观、但不够精确、麻烦直观、但不够精确、麻烦计算法：计算法：精确、简便精确、简便F F1 1F F2 2F F3 3F F4 4F F1212F F123123F F12341234先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟先求出任意两个力的合力，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，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。最后得到的结果就是这些力的合力。多多力力合合成成的的方方法法0时，时，FF1F2合力与分力同向合力与分力同向180时，时，FF1F2合力与分力合力与分力F1、F2中较大的同向。中较大的同向。合力大小范围合力大小范围F1-F2FF1+F2思考题思考题2：两个大小不变的分力，当夹角变大，合力大小如两个大小不变的分力，当夹角变大，合力大小如 何变化？何变化？合力一定比分力大吗？合力一定比分力大吗？结结 论：论：合力可以比分力大，可以比分力小，可以等于分力合力可以比分力大，可以比分力小，可以等于分力结论：结论：分力大小不变的情况下，夹角越大，合力越小。分力大小不变的情况下，夹角越大，合力越小。3 3、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 合力方向与分力合力方向与分力F1、F2中较大中较大的方向相同。的方向相同。合力的取值范围：合力的取值范围：F1F2 F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共点力：几个力如果都作用在共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。个力叫做共点力。共共点点力力与与非非共共点点力力非共点力：力不但没有作用在非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。能相交于一点。力的合成的平行力的合成的平行四边形定则，只四边形定则，只适用于共点力。适用于共点力。1、合力与分力的关系是合力与分力的关系是“等效替代等效替代”。2、平行四边形定则：不在一条直线的两个平行四边形定则：不在一条直线的两个力的合成时，以表示这两个力的线段为力的合成时，以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。对角线就代表合力的大小和方向。3、合力与分力的大小关系：合力与分力的大小关系：（1 1）合力大小范围）合力大小范围F F1 1-F-F2 2FFFF1 1+F+F2 2 合力不一定比分力大合力不一定比分力大（2 2）在在两两个个分分力力F F1 1、F F2 2大大小小不不变变的的情情况况下下，两个分力的两个分力的夹角越大夹角越大，合力越小合力越小。（3 3）合力不变的情况下，夹角越大，两个）合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。等值分力的大小越大。小小结结F2F1F合F合=(F2Sin)+(F1+F2Cos)=F1+F2+2F1F2Costg=F2SinF1+F2Cos附附：二二力力合合成成的的公公式式BD1 1、下列关于分力与合力的说法中正确的是、下列关于分力与合力的说法中正确的是()A.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.B.分力同时作用于物体时产生的效果与合力单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独作用于物体时产生的效果相同 C.C.合力总是大于分力合力总是大于分力 D.D.两个分力夹角在两个分力夹角在0 0到到180180之间时，夹角越之间时，夹角越大，合力越小大，合力越小跟踪训练：跟踪训练：AB2 2、作用在物体上的两个力，、作用在物体上的两个力，F F1 1=10N=10N，F F2 2=2N=2N。若它们之间的夹角可任意，那么它们的合力若它们之间的夹角可任意，那么它们的合力可能是（可能是（）A.8N B.11N C.0N D.1NA.8N B.11N C.0N D.1N3.3.一个重为一个重为20N20N的物体置于光滑的水平面上的物体置于光滑的水平面上,当当用一个用一个F=5NF=5N的力竖直向上拉该物体时，如图所的力竖直向上拉该物体时，如图所示示,物体受到的合力为物体受到的合力为 ()()A.15N B.25N C.20N D.0 A.15N B.25N C.20N D.0DF F3.关于两个分力关于两个分力F1、F2及它们的合力及它们的合力F的说法，的说法，下述正确的是下述正确的是 （）A.合力合力F一定与一定与F1、F2共同产生的效果相同共同产生的效果相同B.两力两力F1、F2一定是同种力一定是同种力C.两力两力F1、F2一定是同一个物体受的力一定是同一个物体受的力 D.两力两力F1、F2与与F是物体同时受到的三个力是物体同时受到的三个力AC4.若两个共点力若两个共点力F1、F2的合力为的合力为F，则有，则有 （）A.合力合力F一定大于任何一个分力一定大于任何一个分力 B.合力合力F的大小可能等于的大小可能等于F1，也可能等于，也可能等于F2C.合力合力F有可能小于任何一个分力有可能小于任何一个分力D.合力合力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BCD5.两个共点力的合力为两个共点力的合力为F，若两个力间的夹角保，若两个力间的夹角保持不变，当其中一个力增大时，合力持不变，当其中一个力增大时，合力F的大小的大小 （）A.可以不变可以不变 B.一定增大一定增大 C.一定减小一定减小 D.以上说法都不对以上说法都不对A 6.有两个大小相等的共点力有两个大小相等的共点力F1和和F2，当它们间，当它们间的夹角为的夹角为90时合力为时合力为F，则当它们间的夹角，则当它们间的夹角为为120时，合力大小为时，合力大小为 （）A.2F B.C.D.B7.有三个力的大小分别是有三个力的大小分别是5N、7N和和10N，则它，则它们的合力最大值是多大？最小是多大？若三们的合力最大值是多大？最小是多大？若三个力的大小分别是个力的大小分别是5N、7N和和14N，则它们的，则它们的合力最大是多少？最小是多少？合力最大是多少？最小是多少？26N2N22N08.如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向上如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中于静止状态，其中F1=10N、F2=2N.若撤去力若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为，则木块在水平方向受到的合力为（）A.10N，方向向左，方向向左 B.6N，方向向右，方向向右 C.2N，方向向左，方向向左 D.零零 D9.如图所示，一个重如图所示，一个重50N的物体置于光滑的物体置于光滑的水平面上，当用一个的水平面上，当用一个F=10N的力竖的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为直向上拉物体时，物体所受的合力为 （）A.0N B.60N，方向竖直向上，方向竖直向上 C.40N，方向竖直向上，方向竖直向上 D.40N，方向竖直向下，方向竖直向下A物理作业本物理作业本P64 1P64 1、2 2、4 4