高中物理 3.4 力的合成 12课件 新人教必修1.ppt
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1、4力的合成2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三2理解合力与分力的概念通过实验,理解力的合成法则知道共点力,知道共点力的平衡条件掌握平行四边形定则,会用作图法、计算法求共点力的合力2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三4两人同拉一辆车如下图所示,每人都用100牛的力拉,车受到的拉力一定是200牛吗?2021/8/11 星期三52021/8/11 星期三61在大多数实际问题里,物体不只受到一个力,而是同时受到几个力一个物体受到几个力共同作用的时候,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟 作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的求几个力的合力叫做原来几个力
2、共同作用原来几个力共同作用合力合力力的合成力的合成2021/8/11 星期三72上图甲表示橡皮条GE在两个力的共同作用下,沿着直线GC伸长了这样的长度图乙表示撤去F1和F2,用 F作用在橡皮条上,使橡皮条沿着相同的直线伸长 长度力F对橡皮条产生的效果跟 共同产生的效果,所以力F F1和F2的合力合力F跟力F1和F2有什么关系呢?在力F1和F2的方向上各作线段,根据选定的标度,使它们的长度分别表示力 的大小(图丙)以OA和OB为邻边作 .量出这个平行四边形的对角线的长度,可以看出,根据同样的标度,合力F的大小和方向可以用表示出来EO一个力一个力F1和和F2OA和和OBF1和和F2平行四平行四边边
3、形形OACBOC对对角角线线OC相同的相同的相同相同等于等于力力2021/8/11 星期三83几个力如果都作用在,或者它们的作用线,这几个力叫做共点力4力的合成的平行四边形定则,只适用于物体的同一点物体的同一点相交于同一点相交于同一点共点力共点力2021/8/11 星期三9(1)合力与分力:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力叫做那几个力的合力,而那几个力就是这个力的分力合力与分力之间的关系是一种等效代替的关系一个力的作用效果可以与多个力的作用效果相同,即一个力可以由几个力来代替,反过来,多个力也可以由一个力来代替合力是几个分力的共同效果,并不是单独存在的力因此受力分析中
4、不能同时出现2021/8/11 星期三10(2)力的合成:求几个力的合力叫力的合成力的合成是惟一的只有同一物体所受的力方能合成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.2021/8/11 星期三11(1)实验步骤用图钉把白纸固定在水平桌面上的方木板上用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点(如下图所示)2021/8/11 星期三12用铅笔记下O点的位置,画下两条细绳的方向,并记下两个测力计的读数在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示,用平行四边形定则求出合力F.只用一个测力计,通
5、过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O,记下测力计的读数和细绳的方向,按同样的比例作出这个力F的图示,比较F与用平行四边形定则求得的合力F,比较合力大小是否相等,方向是否相同2021/8/11 星期三13改变F1和F2的夹角和大小,再做两次结论:F和对角线F在误差范围内重合,说明两个力合成时,用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,则平行四边形的对角线所代表的力与合力的大小和方向是相同的(2)操作技巧及注意事项a正确使用弹簧测力计弹簧测力计的选取方法:将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉,若两只弹簧测力计在对拉过程中,读数相同,则可选;若读数不同,应另换,直至相同为止弹簧测力计不能在超出它的测量
6、范围的情况下使用2021/8/11 星期三14使用前要检查指针是否在零刻度线上,否则应校正零位被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦读数时应正对、平视刻度b实验注意事项不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳连两细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,以便准确地记录结点O的位置互成角度两个力的合力的变化,看橡皮条结点O的位置变化,而在每次实验中橡皮条结点的位置一定不能改变2021/8/11 星期三15经验得知两个分力F1、F2间夹角越大,用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大,所以实验中不要把角取得太大,一般以不大于90为最佳橡皮条、细绳、测力计应在同一平面内
7、,测力计的挂钩应避免与纸面摩擦拉橡皮条的细线要长些,标记每条细线方向的方法是使视线通过细线垂直于纸面,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作图要用尖铅笔,图的比例要尽量大些,要用严格的几何方法作出平行四边形,图旁要画出表示力的比例线段,且注明每个力的大小和方向2021/8/11 星期三16每次实验都必须保证结点的位置保持不变,这体现了怎样的物理思想方法?若两次橡皮条的伸长长度相同但结点位置不同,能否验证平行四边形定则?答案:每次实验保证结点位置保持不变,是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同,这是物理学中等效替换的思想方法由于力不仅有大小,还具有方
8、向,所以两次橡皮条的伸长长度相同但结点位置不同,说明两次效果不同,不满足合力与分力的关系,不能验证平行四边形定则.2021/8/11 星期三17(1)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,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向(如下图所示)这个法则叫做平行四边形定则2021/8/11 星期三18(2)由平行四边形可知,F1、F2的夹角变化时,F的大小和方向变化a两分力同向时,合力最大,FF1F2.b两分力反向时,合力最小,F|F1F2|,其方向与较大的一个分力方向相同c合力的取值范围:|F1F2|FF1F2.d夹角越大,合力就越小e合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力
9、2021/8/11 星期三19如图,一个大人单独提起一桶水和两个小孩共同提起同一桶水,则下列说法正确的是()2021/8/11 星期三20A大人的拉力可以看作两个小孩拉力的合力B大人拉力一定等于两个小孩拉力大小之和C两个小孩两手臂夹角越大,则拉力越小D两个小孩两手臂夹角越大,则拉力越大答案:AD2021/8/11 星期三21(1)共点力:几个力如果都作用在物体的同一点,或它们的作用线相交于同一点,这几个力就叫做共点力如下图所示的两种情况三个力都是共点力(2)力的作用线:沿力的方向所做的直线就是力的作用线.2021/8/11 星期三22(1)作图法:从力的作用点起,依两个力的方向按同一标度作出两
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