力的合成ppt课件

第四节.力的合成,1,插入照片,2,生活事例,一个力的作用效果两个力的作用效果,3,生活中还有很多事例可以说明“几个力与一个力的作用效果相同”。观察下面的情境图片，细心体会“等效替代”的含义。,想一想：,4,、定义：一个力(F)作用的效果跟几个力(F1、F2)共同作用的效果相同，这个力(F)叫做那几个力的合力。那几个力叫做这个力的分力。,定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成,（2）合力是几个分力的共同作用效果，并不是单独存在的，以此受力分析中合力与分力不能同时出现(3)同体性：各个分力是作用在同一物体上的，作用在不同物体上的力不能求合力。,一、合力与分力,二、力的合成,2、关系：,(1)等效替代关系,5,F=F1+F2=7N,两力同向相加,二、力的合成,1、同一直线上两个力的合成,大小F=F1+F2，方向与两力方向相同,6,两力反向相减,F=F1-F2=1N,二、力的合成,1、同一直线上两个力的合成,大小F=|F1-F2|，方向与较大力的方向相同,7,1、同一直线上两个力的合成,二、力的合成,两力同向相加,两力反向相减,8,互成角度的力怎样求合力？,F1,F2,9,假如这桶水重量是200N，大人一只手用力F=200N就可以提起，两个孩子一起抬水，合力大小应该是，如果两个孩子分别用力是F1和F2，那么,思考与讨论：,200N,？,F1+F2=200N,一个力的作用效果两个力的作用效果,10,实验：探究求合力的方法,（1）器材：木板，白纸，图钉，弹簧测力计（两个），橡皮筋，绳套，铅笔，橡皮擦，三角板,（2）问题：如何实现分力与合力的作用效果相同？如何标注分力与合力的大小和方向？实验中还需要画什么吗？又需要对哪些数据进行研究？,力的合成法则,图4探究力的合成方法的实验器材,11,设计实验方案，探究合力与分力关系,橡皮筋,O,思考：实验中如何保证力的作用效果相同？,12,（3）用两弹簧秤分别勾住绳索，互成角度地拉橡皮条，使结点到达O点，记下O的位置。,（4）放开弹簧秤，使结点重新回到O点，再用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到O，读出弹簧秤的示数F，记下细绳的方向,用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿两条细绳的方向画线，记下F1、F2的力的大小和方向。,一、实验步骤（1）固定白纸和橡皮条。（2）在橡皮条另一端上系两根细绳，细绳的另一端系着绳套。,13,F1=10.0N,F2=6.8N,F合=12.8N,O,2N,14,图钉固定橡皮条一端,1.GE为橡皮条的原长，EO为橡皮条的伸长量。2.在O点作出和的图示；3.在O点作出的图示；4.观察三个力之间的关系；5.得出你的结论后，改变和的大小与方向，重做上述实验，看看结论是否相同。,的图示,的图示,的图示,15,力的合成法则,16,O,（3）结果：如右图：F是合力，F是以F1和F2为邻边构成的平行四边形中F1和F2所夹的对角线。,力的合成法则,（4）讨论：是什么原因导致对角线F偏离F？。,实验误差导致了两者的偏离,17,3、互成角度的两个力合成的方法：经过前人很多次的、精细的实验，最后确认，对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示F1、F2的合力。,归纳：可见互成角度的两个力的合成，不是简单的将两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就叫平行四边形定则,F1,F,F2,o,虚线,大小：长度,方向：角度,18,若已知两个分力，根据以上的实验过程，你能找到求合力的方法吗？,作图法求合力：,选择标度，作出两个分力的图示；,以两个分力为邻边，作出平行四边形；,画出两分力所夹的对角线；,用刻度尺量出对角线长度，除以标度，计算出合力大小；,用量角器量出合力与某一分力夹角，表示出合力方向；,19,1、作图法(即力的图示法)求合力,F1,F2,F,大小:F=15X5N=75N,方向:与F1成530斜向右上方,平行四边形定则的应用,【例题】力F145N，方向水平向右。力F260N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。,20,2、计算法求合力,根据平行四边形定则作出下图:,由直角三角形可得,方向：与F1成tan=4/3斜向右上方,平行四边形定则的应用,【例题】力F145N，方向水平向右。力F260N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。,21,练习:F16,F26,它们互成1200夹角,求出合力F的大小和方向(用作图法和计算法),22,两个力的合成规律：（1）当两个分力方向相同时（夹角为0），合力最大，FF1+F2合力与分力同向；（2）当两个分力方向相反时（夹角为1800），合力最小，FF1-F2合力与分力F1、F2中较大的同向。,合力与分力的大小关系,（3）两个力的合力大小范围F1-F2FF1+F2,（4）合力可能大于、等于、小于任一个分力（5）当两个分力的夹角为900时，F=(6)当两个等大的分力的夹角为时，F=,23,（7）当两个等大的分力的夹角为1200时，合力与两个分力一样大，且合力的方向与每个分力夹角均为600。,（8）两个大小不变的分力，它们的合力大小随着两个分力间夹角变化而变化，夹角越大，合力越小。,（9)合力不变，夹角越大，两个等值分力越大。,(10)当两分力间夹角一定，且其中一个分力大小也一定时，合力的变化分两种情况,当00900时，合力F随F2的增大而增大，9001800时，合力F随F2的增大先减小后增大，,24,（1）同一直线上-属定则特例。（2）求多力的合力可以多次用定则。（3）两力相互垂直时（4）两力夹角为任意时,2、互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则,25,思考：F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化?合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何?,26,已知F1=2N，F2=10N，(1)它们的合力有可能等于5N、8N、10N、15N吗?(2)合力的最大值是多少?最小值是多少?合力的大小范围是多少?,练习：课本P64.1,27,思考：若两个以上的力作用在一个物体上时如何求合力？,28,F12,F123,F1234,先求出两个力的合力，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，最后得到的结果就是这些力的合力,逐次合成法,3、多个力的合成,29,三、共点力,1、共点力：几个力同时作用在物体的同一点，或几个力的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。,30,2、力的合成的平行四边形定则只适用于共点力。,3、平行四边形定则适用所有矢量的合成和分解.,31,1、合力与分力的关系是“等效替代”。2、平行四边形定则：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。3、合力与分力的大小关系：（1）合力大小范围F1-F2FF1+F2合力可能大于、等于、小于任一分力（2）在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。（3）合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。,课堂小结,32,课本P64.3,33,1、关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中正确的是（）A、分力与合力同时作用在物体上B、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C、F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大D、F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小E、F的大小一定大于F1、F2中的最大者F、F的大小不能小于F1、F2中的最小者,BD,练习：,34,2、两个共点力，大小都是50N，如果要使这两个力的合力也是50N，这两个力之间的夹角应为（）A300B600C1200D1500,C,3、两个共点力的合力最大值为35N,最小值为5N,则这两个力的大小分别为N和N;若这两力的夹角为900,则合力的大小为N,15,20,25,35,4、三个力的大小分别为F1=4N,F2=5N和F3=6N,已知其合力为0,则F1、F2的合力的大小和方向如何?,5、三