物理必修ⅰ鲁科版力的合成课件.ppt

第,1,节力的合成,1,知道什么是共点力、力的合成、合力,2,理解力的平行四边形定则,3,会用作图法求共点力的合力,4,能通过实验验证互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则,1,某同学从学校先向东行走,300 m,，然后又向南行走,400 m,到了书店，那么该同学从学校走到书店的位移是,700 m,吗？,【,答案,】,不是由勾股定理可知从学校走到书店的位移不是,700 m,，而是,500 m.,2,在下图中，一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相同？二者能否等效替换？,【,答案,】,二者的作用效果均是把一桶水提起，能够等效替换,1,什么是合力和分力？,2,什么是力的合成？,3,什么是共点力？,4,力的合成遵循的法则是什么？,一、共点力的合成,1,合力、分力,(1),合力与分力：当一个物体受到几个力共同作用,时，如果一个力的,_,跟这几个力的共同,_,相同，这一个力叫做那几个力的,_,，那,几个力叫做这个力的,_,(2),合力与分力的关系：等效替代关系,2,力的合成,(1),力的合成：求几个力的,_,的过程,作用效果,效果,合力,分力,合力,(2),力的合成遵循的法则,平行四边形定则,内容：两个力合成时，以表示这两个力的线,段为邻边作,_,，这两个邻边之间的,_,表示合力的大小和方向,两个以上的力的合成方法：先求出任意两个,力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，,直到把,_,都合成进去，最后得到的结,果就是这些力的合力,平行四边形,对角线,所有的力,(1),几个力作用在物体上相当于一个很大力的作用，这是不是就是力的合成？,(2),两个小孩的力可以等效为一个大人的力，在什么条件下可以等效？,(3),两个小孩的力是不是就是这个大人的力，为什么？,【,提示,】,(1),中所说的几个力的作用效果相当于一个很大的力，这就是力的合成思想；,(2),两个小孩的力的作用效果和一个大人的力产生的效果相同，那么两个小孩的力就可以等效为一个大人的力；,(3),两个小孩的力产生的效果和一个大人的力相同，但是两个小孩的力和这个大人的力施力物体不同，它们不是同一个力，力的合成时只是说效果相同，一定要注意这种区别,二、共点力合成的平行四边形定则,1,同一直线上两个力的合成法则,同一直线上的两个共点力,F,1,、,F,2,，两者同方向时，,其合力大小为,_,，方向为,_,两者反方向时，其合力大小为,_,，方向为,F,1,和,F,2,中较大的方向,F,1,F,2,两个力的方向,|,F,1,F,2,|,2,不在同一直线上两个力的合成法则,平行四,边形定则,(1),内容：两个力合成时，以表示这两个力的线,段为邻边作,_,，这两个邻边之间的,_,表示合力的大小和方向,(2),两个以上的力的合成方法：先求出任意两个,力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，,直到把所有,_,都合成进去，最后得到的结,果就是这些力的合力,平行四边形,对角线,外力,2.,两分力大小一定的情况下，分力间夹角变化时，合力如何变化？,【,提示,】,在两分力大小一定的情况下，合力随着分力间夹角的减小而增大，随着分力间夹角的增大而减小,一、合力与分力的关系,1,正确理解合力与分力,(1),合力与几个分力间是相互替代关系，受力分析时，分力与合力不能同时作为物体所受的力,(2),只有同一物体同时受到的力才能合成,2,合力与分力间的大小关系,(1),两力同向时合力最大：,F,F,1,F,2,，方向与两力同向；,(3),两力成某一角度,时，如右图所示，三角形,AOC,的每一条边对应一个力，由几何知识可知：两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，即,|,F,1,F,2,|,F,F,1,F,2,.,因此合力大小的范围是：,|,F,1,F,2,|,F,F,1,F,2,.,(4),夹角,越大，合力就越小,(5),合力可以大于等于两分力中的任何一个力，也可以小于等于两分力中的任何一个力,(1),力的合成是唯一的；,(2),只有同一物体所受的力才能合成；,(3),不同性质的力也可以合成，因为合力与分力是作用效果上的一种等效代替在实际研究几个力的合力时，常采用平行四边形定则，通过作图法或解析法求出合力,1.,下列关于合力与分力之间的关系的说法正确的是,(,),A,合力就是分力的代数和,B,合力总比某一分力大,C,分力与合力的方向总是不一致的,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，而不是代数和，所以,A,项错误；合力的大小介于两分力代数和与两分力代数差的绝对值之间，因此,B,项错误，,D,项正确；当两分力方向相同时，合力与分力方向相同，,C,项错误,【,答案,】,D,二、合力大小与方向的确定,1,图解法：从力的作用点起，依两个分力的作用方向按同一标度作出两个分力,F,1,和,F,2,，并把,F,1,、,F,2,作为邻边作出平行四边形，这个平行四边形的对角线的长度按同一标度表示合力的大小，对角线的方向就是合力的方向，通常可以用量角器直接量出合力,F,与某一分力的夹角,.,【,答案,】,D,【,解析,】,求三个力的合力大小的范围，则先确定两个力合力的大小范围，由平行四边形定则，,5 N,和,7 N,的合力最大为,12 N,，最小为,2 N,，则这个合力大小可能为,9 N,，而若它的方向与,9 N,的方向相反，这两个力合成后的合力可能为,0,，若它的大小为,12 N,，且方向与,9 N,力的方向相同时，合力的大小可能是,21 N,，故正确答案为,D.,【,答案,】,D,【,解析,】,两个共点力的合力大小的取值范围是,|,F,1,F,2,|,F,F,1,F,2,.,根据以上关系，可以求得,F,2,大小的取值范围是,60 N,F,2,140 N,故只有选项,C,正确,【,答案,】,C,当再加一个,12 N,的力，且与,F,1,、,F,2,夹角均为,120,时，由图分析可知，这个力应与,F,1,、,F,2,的合力,F,在一条直线上，且方向相反，故可将三个力的合力看成是,12 N,的力与力,F,合成的结果，即三个力的合力大小为,2 N.,在求几个力的合成时，依据题意作出平行四边形，根据几何关系解决问题是基本的思路和方法,【,解析,】,因为这六个力中，各有三对力方向相反，故先将任意两个方向相反的力合成，然后再求合力,由图可以看出，任意两个方向相反的力的合力都为,3 N,，且互成,120,，所以这六个力的合力为零,因为这六个力的合力为零，所以，任意五个力的合力一定与第六个力大小相等，方向相反由此得，去掉,1 N,的那个力后，其余五个力的合力为,1 N,，方向与,1 N,的力的方向相反,【,答案,】,0,1 N,与,1 N,的力的方向相反,共点的两个力,(,F,1,、,F,2,),的合力的取值范围是,|,F,1,F,2,|,F,合,F,1,F,2,.,若第三个共点力的大小在这一范围内，那么这三个力的合力可以为零必须指出，矢量的正负号是用来表示矢量的方向的，比较两个矢量的大小应比较这两个矢量的绝对值，而不应比较这两个力的代数值,(5)合力可以大于等于两分力中的任何一个力，也可以小于等于两分力中的任何一个力,【解析】合力是分力的矢量和，而不是代数和，所以A项错误；,【答案】01 N与1 N的力的方向相反,(5)合力可以大于等于两分力中的任何一个力，也可以小于等于两分力中的任何一个力,【提示】在两分力大小一定的情况下，合力随着分力间夹角的减小而增大，随着分力间夹角的增大而减小,(2)两个小孩的力的作用效果和一个大人的力产生的效果相同，那么两个小孩的力就可以等效为一个大人的力；,由于这三个力中任意两个力的合力的代数差(即最小值)都小于第三个力，所以这三个力的合力的最小值为零,4能通过实验验证互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则,5把一个物体放在倾角为37的斜面上，物体处于静止状态，已知物体受到斜面的支持力为40 N，受到斜面的摩擦力为30 N，求这两个力的合力,1知道什么是共点力、力的合成、合力,(3)两个小孩的力是不是就是这个大人的力，为什么？,2合力与分力间的大小关系,大小为4 N、7 N和9 N的三个共点力，它们的最大合力是多大？最小合力是多大？,B合力总比某一分力大,(3)两个小孩的力产生的效果和一个大人的力相同，但是两个小孩的力和这个大人的力施力物体不同，它们不是同一个力，力的合成时只是说效果相同，一定要注意这种区别,大小为,4 N,、,7 N,和,9 N,的三个共点力，它们的最大合力是多大？最小合力是多大？,【,错解,】,当三个力同方向时，合力最大，此时，,F,合,20 N,当,4 N,、,7 N,的两个力同向且与,9 N,的力方向相反时，合力最小，此时,F,合,2 N.,【,正解,】,当三个力同方向时，合力最大，合力最大值为,F,F,1,F,2,F,3,20 N.,由于这三个力中任意两个力的合力的代数差,(,即最小值,),都小于第三个力，所以这三个力的合力的最小值为零,【,错因分析,】,在错解中，求三个共点力的最小合力时，由于思维定势的副作用，仍和求最大合力一样，把三个力限定在一条直线上考虑，从而导致错误,1,下列关于合力和分力之间的关系的说法中正确的是,(,),A,合力就是分力的代数和,B,合力总比某一分力大,C,分力与合力的方向总是不一致的,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，而不是代数和，,A,错误；合力的大小在两分力的代数和与两分力代数差的绝对值之间，,B,错误，,D,正确；当两分力方向相同时，合力与分力方向相同，,C,错误故正确答案为,D.,【,答案,】,D,2合力与分力间的大小关系,(2)两个小孩的力的作用效果和一个大人的力产生的效果相同，那么两个小孩的力就可以等效为一个大人的力；,(2)两个小孩的力的作用效果和一个大人的力产生的效果相同，那么两个小孩的力就可以等效为一个大人的力；,(3)两个小孩的力产生的效果和一个大人的力相同，但是两个小孩的力和这个大人的力施力物体不同，它们不是同一个力，力的合成时只是说效果相同，一定要注意这种区别,2合力与分力间的大小关系,(5)合力可以大于等于两分力中的任何一个力，也可以小于等于两分力中的任何一个力,B合力总比某一分力大,1知道什么是共点力、力的合成、合力,(3)两力成某一角度时，如右图所示，三角形AOC的每一条边对应一个力，由几何知识可知：两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，即|F1F2|FF1F2.,【解析】合力是分力的矢量和，而不是代数和，所以A项错误；,【提示】在两分力大小一定的情况下，合力随着分力间夹角的减小而增大，随着分力间夹角的增大而减小,二、共点力合成的平行四边形定则,(3)两个小孩的力是不是就是这个大人的力，为什么？,(1)内容：两个力合成时，以表示这两个力的线,(2)力的合成遵循的法则平行四边形定则,(4)夹角越大，合力就越小,(4)夹角越大，合力就越小,因此合力大小的范围是：|F1F2|FF1F2.,【,答案,】,B,3,一个重为,20 N,的物体置于光滑的水平面上，当用一个,F,5 N,的力竖直向上拉该物体时，如右图所示，物体受到的合力为,(,),A,15 N,B,25 N,C,20 N D,0,【,解析,】,由于物体的重力大于拉力，则地面对物体有支持力，且物体仍然静止因为物体静止，所以竖直向上的拉力和支持力的合力与重力的合力为零故只有选项,D,正确,【,答案,】,D,【,解析,】,由图可知,F,1,F,2,F,，,F,3,2,F,.,其中,F,1,、,F,2,成,120,角，则这两个力的合力等于,F,，方向在其角平分线上，即与,F,3,同向，故这三个力的合力等于,3,F,.,【,答案,】,A,5,把一个物体放在倾角为,37,的斜面上，物体处于静止状态，已知物体受到斜面的支持力为,40 N,，受到斜面的摩擦力为,30 N,，求这两个力的合力,【,答案,】,合力的大小为,50 N,，方向竖直向上,