高一物理 3.4《力的合成》課件（）ppt

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,四、力的合成,關(guān)于摩擦力的易錯(cuò)結(jié)論：,1.有摩擦力一定有彈力，但有彈力卻不一定有摩擦力。,2.摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。但摩擦力不一定是阻力。,3.靜摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，它們與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)必然聯(lián)系。摩擦力可以與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反，還可以與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角。4.靜止的物體可以受滑動(dòng)摩擦力的作用，運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力的作用。5.靜摩擦力大小一般要根據(jù)平衡條件求解。靜摩擦力的大小=使物體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力的大小，且隨外力的變化而變化。但與壓力無(wú)關(guān)。最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比.滑動(dòng)摩擦力大小用F=μFN去計(jì)算。FN是物體間的正壓力，有時(shí)FN等于物體重力。6.由于力的相互性，摩擦力的作用也是相互的（成對(duì)）,1+1在什么情況下不等于2？,在算錯(cuò)的情況下不等于2,通過(guò)這節(jié)課學(xué)習(xí)我們可以知道：,即使在算正確的情況下也不等于2,引入新課,觀察,一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或更多力的作用效果相同,,等效,以前我們?cè)谀睦镆灿眠^(guò)“等效”思想,曹沖稱象,等效替代效果相同,1、合力：,一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力產(chǎn)生的共同效果相同，這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的合力。原來(lái)的幾個(gè)力叫做分力。,求幾個(gè)力的合力的過(guò)程或方法，叫做力的合成,,說(shuō)明：在實(shí)際問(wèn)題中，就可以用這個(gè)力來(lái)代替那幾個(gè)力，這就是力的等效代替。即合力與分力的關(guān)系是“等效替代”。而不是物體又多受了一個(gè)合力。在分析同一個(gè)問(wèn)題時(shí)，合力和分力不能同時(shí)使用。也就是說(shuō)，在分析問(wèn)題時(shí)，考慮了合力就不能再考慮分力；考慮了分力就不能再考慮合力。,2、力的合成：,力的合成就是找一個(gè)力去替代幾個(gè)已知力，而不改變其作用效果,一條直線上的力的合成,,F1,F2,F1,F=F1+F2,F=F1-F2,一個(gè)力作用,二力同向,二力反向,思考,一個(gè)合力與兩個(gè)或者更多個(gè)具有相同效果的分力，它們大小有何關(guān)系呢？,探究求合力的方法?,1、力的作用效果有哪些？2、怎樣設(shè)計(jì)才能在判斷“合力和分力產(chǎn)生的效果相同”上比較準(zhǔn)、比較容易？,探究求合力的方法,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)器材,方木板、白紙、彈簧秤（兩個(gè)）、橡皮筋、細(xì)繩、三角板、刻度尺、圖釘,1、同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧秤的選取方法是：將兩只彈簧秤鉤好后對(duì)拉，若兩只彈簧在拉的過(guò)程中，讀數(shù)相同，則可選，若不同，應(yīng)另?yè)Q，直至相同為止，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差。2、在滿足合力不超過(guò)彈簧秤及橡皮條形變不超過(guò)彈性限度的條件下，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差。3、畫(huà)力的圖示時(shí)，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖畫(huà)大一些，但也不要太大而畫(huà)出紙外。要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力。4、在同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉到的結(jié)點(diǎn)O的位置一定要相同。5、由作圖法得到的F和測(cè)量得到的F不可能完全符合，但在誤差允許范圍內(nèi)可以認(rèn)為F和F符合即可。,注意事項(xiàng),實(shí)驗(yàn)研究：,（1）器材：橡皮條、細(xì)繩套、鉤碼、滑輪（2）步驟：①用兩個(gè)力F1、F2將橡皮條GE沿直線EC拉長(zhǎng)到O點(diǎn)，橡皮條伸長(zhǎng)了EO這樣的長(zhǎng)度，記下O點(diǎn)的位置和F1、F2的大小和方向。（圖甲）②撤去F1、F2，用一個(gè)力F拉橡皮條使它沿同一直線伸長(zhǎng)同樣的長(zhǎng)度EO，記下F的大小和方向（圖乙）。③選定標(biāo)度，分別作出F1、F2、F的圖示（圖丙）,力F對(duì)橡皮條作用與F1、F2對(duì)橡皮條作用的效果相同，所以F等于F1、F2的合力。,,效果相同,,,3、結(jié)論：,3、力的合成遵循的規(guī)律：（1）平行四邊形定則：互成角度兩個(gè)力的合力就是以這兩個(gè)力為鄰邊的平行四邊形的對(duì)角線。（2）注意：力的合成的本質(zhì)就在于保證作用效果相同的前提下。平行四邊形定則是矢量運(yùn)算的普遍適用的法則。平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力的情況下。,,,,,,F1,F,O,F2,解：(1)作圖法.,則F=75N,合力F與水平分力F1間的夾角為53,求合力的方法1,力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向豎直向上。通過(guò)作圖法求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。,1、作圖法：①根據(jù)平行四邊形定則按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1、F2力的圖示；②畫(huà)出平行四邊形；分力和合力要畫(huà)成帶箭頭的實(shí)線，平行四邊形的另外兩條邊必須畫(huà)成虛線。③量出對(duì)角線的長(zhǎng)度，根據(jù)選定的標(biāo)度求出合力的大??；④用量角器量出合力與某個(gè)分力的夾角，表示合力的方向。,求合力的方法1,思考：有沒(méi)其他方法呢？,求合力的方法2,2、計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖，利用合力與分力組成的平行四邊形內(nèi)的三角形關(guān)系，求合力大小和方向。,tanα=F2/F1=4/3,如圖所示，作出力的示意圖，則,=75N,α=53,4、多力合成的方法：,,,,,,,,,,F12,F123,F1234,先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力,逐次合成法,思考2：,,合力與分力的關(guān)系,合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力,合力與分力的關(guān)系,,5、合力與分力間的關(guān)系：,①θ＝0時(shí)，即F1、F2共線同方向：F合＝F1＋F2合力方向與兩個(gè)力的方向相同,②θ＝180時(shí)，即F1、F2共線反方向：F合＝｜F1－F2｜合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同。,④合力的取值范圍：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2,⑤當(dāng)分力大小一定時(shí)，夾角θ越大，合力就越小：F合隨F1和F2的夾角增大而減小,⑥當(dāng)合力一定時(shí)，分力的夾角越大，兩個(gè)等值分力的大小越大。,,,,F1,F2,F合,,,F1,F2,,F合,③兩力相互垂直時(shí)(θ=90),合力可能大于某一分力，也可能小于、等于某一分力,共點(diǎn)力：幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)上，或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)上，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。,共點(diǎn)力與非共點(diǎn)力,非共點(diǎn)力：力不但沒(méi)有作用在同一點(diǎn)上，它們的延長(zhǎng)線也不能相交于一點(diǎn)。,力的合成的平行四邊形定則，只適用于共點(diǎn)力。,,6、共點(diǎn)力與非共點(diǎn)力,例：有兩個(gè)力，一個(gè)是10N，一個(gè)是2N，它們的合力能等于5N、10N、15N嗎？這兩個(gè)力的合力的最大值是多少？最小值是多少？,強(qiáng)化訓(xùn)練：,對(duì)于同一物體產(chǎn)生相同的效果,已知分力,合力,力的合成,平行四邊形定則,以兩個(gè)共點(diǎn)力為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向,,,,,,,,,,,求解,遵循,課堂小結(jié),,二、共點(diǎn)力1、定義：物體受力共同作用在同一點(diǎn)上，或雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)。2、二力合力的特點(diǎn)：（1）當(dāng)分力大小一定時(shí)，分力之間的夾角變小合力變大，夾角變大合力變小。（2）當(dāng)合力一定時(shí)，分力的夾角越大，分力越大。（3）合力取值范圍：|F2-F1|≤F合≤|F1+F2|（4）互成直角的兩力合力：3、多個(gè)力合成原則：先把任意兩個(gè)力合成，求得合力后，在與第三個(gè)力合成，依次進(jìn)行，最終求得全部共點(diǎn)力的合力。,作業(yè),物理P64,力的合成習(xí)題課,1、大小確定的兩個(gè)力的合力隨夾角的增大而減小,2、F1、F2同向共線時(shí)，合力最大，F(xiàn)1、F2反向共線時(shí)，合力最小即合力的取值范圍：︱F1-F2︱≤F合≤F1+F2,3、合力可能大于某一分力，也可能小于、等于某一分力當(dāng)分力大小一定時(shí)，夾角θ越大，合力就越?。寒?dāng)合力一定時(shí)，分力的夾角越大，兩個(gè)等值分力的大小越大。,回顧：,例：書(shū)（計(jì)算法求解）,例題：落實(shí)二力合成的基本運(yùn)算，體會(huì)力的矢量性。1、書(shū)P64第1題改。有兩個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)是8N，一個(gè)是6N，它們的合力有可能等于1N、10N、15N嗎？合力的最大值是多少？最小值是多少？當(dāng)這兩個(gè)力垂直時(shí)，它們的合力多大？變形：（1）有三個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)是8N，一個(gè)是7N,一個(gè)是2N，這三個(gè)力的合力最大值和最小值是多少？（2）有三個(gè)共點(diǎn)力，每個(gè)力的大小均為10N，合力為0，則這三個(gè)力間的夾角必滿足什么關(guān)系？,合力？,,共點(diǎn)的三個(gè)力合力的最大值為三個(gè)力的大小之和，最小值可能為零（滿足｜F2－F3｜≤F1≤F2＋F3時(shí)）。,合力范圍的確定1、已知共點(diǎn)的分力F1、F2：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F22、已知共點(diǎn)的三個(gè)分力F1、F2、F3Fmax的確定：合力的最大值為三個(gè)力的大小之和Fmax=F1+F2＋F3Fmin的確定（設(shè)F1最大）：若三個(gè)共點(diǎn)力的數(shù)值能構(gòu)成三角形，即滿足｜F2－F3｜≤F1≤F2＋F3，則合力的最小值為0。若三個(gè)共點(diǎn)力的數(shù)值不能構(gòu)成三角形，F(xiàn)min=最大力-兩個(gè)較小的力即Fmin=｜F1－F2－F3｜,Δ、多個(gè)力的合成,,,,,,,,,,F12,F123,F1234,先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。,若有力在一條直線上，則先將一條直線上的力進(jìn)行合成，然后再去與其他的力運(yùn)用平行四邊行法則進(jìn)行合成,二力平衡,三力平衡,F合=0,F合=0,,靜止,平衡,靜止,,在同平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力，F(xiàn)min=0時(shí)，其中兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等，方向相反,矢量三角形法則：,在同平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力，F(xiàn)min=0時(shí)，其中兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等，方向相反，對(duì)其進(jìn)行平移，三個(gè)力可組成首尾相聯(lián)的矢量三角形。,,小結(jié)：,二力平衡：F1=F2，方向相反，F(xiàn)合=0,三力平衡：F1，F(xiàn)2的合力F與F3大小相等方向相反，F(xiàn)合=0,（三力平衡與否可借助矢量三角形法則進(jìn)行判斷）,在不能構(gòu)成三角形時(shí)，需考慮三力中，其中兩個(gè)力之和是否等于第三個(gè)力！,{,練習(xí)：,1.一個(gè)物體受到了3個(gè)共點(diǎn)力的作用，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=9N，F(xiàn)3=11N，它們彼此之間的夾角可以改變，則此物體所受合力最大值為_(kāi)_______N，合力的最小值為_(kāi)______N。,2.物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)力的作用，下列幾組力的合力可能為零的是（）A。5N，7N，8NB。5N，3N，2NC。1N，5N，10ND。1N，10N，10N,3。如圖所示，輕繩OA一端系在天花板上，與豎直線夾角370，輕繩OB水平，一端系在墻上，O點(diǎn)處掛一重為40N的物體。求：AO，BO的拉力各為多大？,O,B,A,370,24,0,ABD,,,,,,,,G,,,,,,N1,N2,F,,,,N1,N2,,,,,N1,,,N2,,圖解法,常運(yùn)用于分析“動(dòng)態(tài)變化”,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,