3.4力的合成 - (副本).ppt

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1、3.4 力的合成 如果一个物体受两个或如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用多个力作用，这些力都作用在物体上的在物体上的同一点同一点，或者虽，或者虽不作用在同一点上，但它们不作用在同一点上，但它们的的延长线相交于同一点延长线相交于同一点，这，这几个力叫做几个力叫做共点力共点力。1 1.共点力共点力 许多船帆共同产生许多船帆共同产生的驱动力能使船航行的驱动力能使船航行 一个发动机产生的一个发动机产生的驱动力同样能使船航行驱动力同样能使船航行作用效果：都使得船在海中航行作用效果：都使得船在海中航行。两种航船的动力不同：两种航船的动力不同：大量船帆驱动产生多个力。大量船帆驱动产生多个力。发动机

2、驱动产生一个力。发动机驱动产生一个力。也就是：也就是：大量船帆对航船的作用效果与一个大量船帆对航船的作用效果与一个发动机对发动机对航船的作用效果是一样的。航船的作用效果是一样的。一群蚂蚁能拖动树叶一群蚂蚁能拖动树叶 两只手指可以随意两只手指可以随意挪动树叶挪动树叶树叶受到的力不同：树叶受到的力不同：两只手指对树叶施加的作用力。两只手指对树叶施加的作用力。一群蚂蚁对树叶施加的多个力。一群蚂蚁对树叶施加的多个力。作用效果相同：树叶移动。作用效果相同：树叶移动。也就是：也就是：两只手指对树叶两只手指对树叶的作用效果与一的作用效果与一群蚂蚁对树叶的作用效果上是一样的。群蚂蚁对树叶的作用效果上是一样的。

3、1、一个力产生的效果跟几个力共同产生、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的效果相同，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。在实际问题中，就可以用这个力来代替在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是那几个力，这就是力的等效代替力的等效代替。而不而不是物体又多受了一个合力是物体又多受了一个合力。G=200NF F1 1F F2 2G=200N 观察下面的情境图片，结合生活经验思考：两位观察下面的情境图片，结合生活经验思考：两位小孩对水桶施加的小孩对水桶施加的两个力两个力与一位大人对水桶施加的与一位大人对水桶施加的一一个力个力

4、，就，就“提起水桶提起水桶”这一作用效果而言，相同吗？这一作用效果而言，相同吗？它们可以相互替代吗？说出你的看法。请自由发言。它们可以相互替代吗？说出你的看法。请自由发言。生活中还有很多事例可以说明生活中还有很多事例可以说明“几个力与几个力与一个力的作用效果相同一个力的作用效果相同”。观察下面的情境图片，细。观察下面的情境图片，细心体会心体会“等效替代等效替代”的含义。的含义。想一想：想一想：以下情景，作用效果相同时，你能说出物以下情景，作用效果相同时，你能说出物体受到的力是合力还是分力呢？体受到的力是合力还是分力呢？大力士施加的力是大力士施加的力是合力合力每一个乘客施加的力是每一个乘客施加的

5、力是分力分力2、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，而不改变其作用效果。知力，而不改变其作用效果。2）只有同一）只有同一物体物体受的受的力力才才能合成能合成。1）力的合成是唯一的。）力的合成是唯一的。3）不同性质的力也可以合成。）不同性质的力也可以合成。A.这两个力与它们的合力同时作用在物体上这两个力与它们的合力同时作用在物体上B.这两个力同时作用于物体时产生的效果与这两个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合力单独作用于物体时产生的效果相同大小不变的大小不变的F1、

6、F2两个共点力的合力为两个共点力的合力为F，则有：则有：()B思考思考1：3N4N7N3N4N1N你知道下面同一直线上的两个共点力的合你知道下面同一直线上的两个共点力的合力是多少吗？力是多少吗？思考思考2：F1F2你知道下面两个共点力的合力是多少吗？你知道下面两个共点力的合力是多少吗？F1F2分力和合力之间究竟有什么规律呢？分力和合力之间究竟有什么规律呢？F合合F2F1 两个力合成时，以表示这两个力的线段两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫做力的就代表合力的大小和方向，这个法则叫

7、做力的平平行四边形定则行四边形定则。4、平行四边形定则、平行四边形定则注：注：力的合成的平行四边形定则，只适用于力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力共点力特别注意事项：特别注意事项：1.同一次实验，同一次实验，结点必须要拉到结点必须要拉到同一位置同一位置。3.在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些。置，并使这两个点的距离要尽量远些。2.实验中不要把实验中不要把角取得太大，一般以不大于角取得太大，一般以不大于90为最佳为最佳,也不宜太小。也不宜太小。【例题】力【例题】力F F1 145N45N，方向水平向右。力方向水平向右

8、。力F F2 260N,60N,方向竖直向上。求这两个力的合力方向竖直向上。求这两个力的合力F F的大小和的大小和方向。方向。解解：方法一：（作图法）方法一：（作图法）取取6 6mmmm长的线段表示长的线段表示1515N N的力的力作出力的平行四边形如图所示作出力的平行四边形如图所示合力大小合力大小F F15N15N(30/6)=75N(30/6)=75N 合力方向：与合力方向：与F F1 1的夹角为的夹角为5353 或与或与F F2 2成成3 37 7 FF2F115N【例题】力【例题】力F F1 145N45N，方向水平向右。力方向水平向右。力F F2 260N,60N,方向竖直向上。求这

9、两个力的合力方向竖直向上。求这两个力的合力F F的大小和的大小和方向。方向。解：在直角三角形中，设解：在直角三角形中，设F与与F1的夹角为的夹角为则计算法计算法F1F2FF1F2600F1=F2=200N合力是多少？合力是多少？F拓展练习拓展练习FF1200F结论结论:二大小相等方向成二大小相等方向成120120o o的力合成的力合成,合力合力大小等于分力，且合力方向正好沿两分力夹大小等于分力，且合力方向正好沿两分力夹角的平分线方向。角的平分线方向。FF4F3F2F1怎样求多个力的合力？怎样求多个力的合力？5.怎样求多个共点力的合力？怎样求多个共点力的合力？先求出任意两个力的合力，先求出任意两

10、个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的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合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这进去，最后得到的结果就是这些力的合力些力的合力4N5N2N求下面几个力的合力大小拓展练习拓展练习答案：答案：5NF2F3F4F5F6F600600600F合合=6F拓展练习拓展练习求下面求下面6个力的合力大小个力的合力大小0时，即时，即F1、F2共线且同方向：共线且同方向：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共线且反方向：共线且反方向：F合合F1F2 合力方向与分力合力方向与分力F1、F2中较大

11、中较大的方向相同。的方向相同。6 6、合力与分力间夹角、合力与分力间夹角的的关系关系夹角夹角越大，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合力的取值范围：合力的取值范围：F1F2 F合合 F1F2 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思考：合力是否一定比分力大？思考：合力是否一定比分力大？大小不变的F1、F2两个共点力的合力为F，则有：()A合力合力F一定大于一定大于任一个任一个分力分力B.合力有可能小于任一个分力合力有可能小于任一个分力 C.合力的大小既可等于F1，也可等于F2 D合力大小至少大于两分力中的

12、一个分力大小合力大小至少大于两分力中的一个分力大小E两两个个分分力力夹夹角角为为钝钝角角时时，合合力力大大小小一一定定小小于于两分力的大小两分力的大小 F合合力力的的大大小小随随F1和和F2之之间间的的夹夹角角（001800）增大而减小增大而减小 BCF矢量有大小、有方向，运算遵循平行四边形定则的物理量。已学过的矢量力、速度、位移、加速度只有大小，没有方向，运算遵循代数运算法则物理量。标量已学过的标量长度、质量、时间、温度、能量、电压、电阻等针对练习针对练习玩单杆时玩单杆时,为什么双臂为什么双臂夹角越大越费力夹角越大越费力?F2FGF1图解法当合力一定时当合力一定时,两分力随夹角的增大而增大。

13、两分力随夹角的增大而增大。在体育课上做引体向上时，请问下面哪种方式在体育课上做引体向上时，请问下面哪种方式 轻松些轻松些?在日常生活中有时会碰到这种情况：载在日常生活中有时会碰到这种情况：载重卡车陷于泥坑中时，汽车驾驶员按如图重卡车陷于泥坑中时，汽车驾驶员按如图所示的方法，用所示的方法，用麻绳麻绳把载重卡车和大树拴把载重卡车和大树拴紧，在紧，在麻绳麻绳的中央用较小的垂直于的中央用较小的垂直于麻绳麻绳的的侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑。侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑。你还知道生活中的你还知道生活中的“四两拨千斤四两拨千斤”的的物理原理吗？物理原理吗？四两形成千斤力。一个实际的例子是：当汽车塌入一

14、个坑内时，将汽车与附近的大树用麻绳连起来，尽量拉直。然后，你在麻绳的中部横向一拉，可以将汽车拉出坑来。这实际上是：较小的合力产生很大的分力的原理。F2F1F计算法计算法F=F12+F22-2F1F2COS=F12+F22+2F1F2COSF1F2F三角形法三角形法F2F1F A 逐渐变大逐渐变大 B 逐渐变小逐渐变小 C 先先逐逐渐渐变变大大后后 逐渐变小逐渐变小 D 保持不变保持不变2 2、如如图图所所示示，当当绳绳子子的的悬悬点点A A缓缓慢慢的的移移到到向向AA点点的的过过程程中中，（BOBO保保持持水水平平）关关于于绳绳AOAO和和BOBO张张力力的的合合力力变变化化情情况况，下下列列结结论论正正确确的的是是 （）