秋季学期高中物理人教必修一相互作用3.4省名师优质课获奖课件市赛课一等奖课件

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力

合

成

第1页第2页一、协力与分力当一个物体受到几个力共同作用时,我们经常能够求出这么一个力,这个力产生_____跟原来几个力共同效果相同,这个力就叫作那几个力_____,原来几个力叫作_____。效果协力分力第3页二、力合成第4页1.定义:求_____________过程叫作力合成。2.平行四边形定则:两个力合成时,以表示这两个力有向线段为_____作平行四边形,这两个邻边之间_______就代表协力大小和方向。如图所表示,__表示F1与F2协力。几个力协力邻边对角线F第5页3.多力合成方法:先求出___________协力,再求出这个协力与_________协力,直到把全部力都合成进去,最终得到结果就是这些力协力。任意两个力第三个力第6页三、共点力1.定义:作用在物体_________或者延长线_________一组力。2.力合成适用范围:力合成遵从平行四边形定则,只适合用于_______。同一点上交于一点共点力第7页【思索辨析】(1)协力与分力同时作用在一个物体上。 (

)(2)由作出力平行四边形定则可知,协力可能小于分力。 (

)(3)共点力一定作用于物体上同一点。 (

)第8页(4)作用于同一物体上全部力都是共点力。 (

)(5)作用于不一样物体上两个力,只要作用线交于一点,就能够进行力合成。 (

)第9页提醒:(1)×。协力与分力是等效替换关系,不会同时作用在一个物体上。(2)√。由作出力平行四边形定则能够看出,对角线可能比平行四边形边长长,也可能短,即协力可能大于分力,也可能小于分力,甚至等于分力。(3)×。共点力不一定作用于物体上同一点,也可能是共点力作用线交于一点。第10页(4)×。共点力一定作用于同一物体上,但作用于同一物体上力不一定是共点力,如作用于同一物体上平行力就不一定是共点力。(5)×。共点力必须是作用在同一个物体上力,而只有共点力才能进行力合成。第11页一协力与分力关系【典例】两个力F1和F2间夹角为θ,两个力协力为F。以下说法正确是 世纪金榜导学号28974076(

)A.若F1和F2大小不变,θ角越小,协力F就越小B.协力F可能比任何一个分力都小第12页C.协力F总比任何一个分力都大D.假如夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,协力F就必定增大第13页【正确解答】选B。若F1和F2大小不变,θ角越小,协力F越大,故A错误;由力合成方法可知,两个力协力范围|F1-F2|≤F≤F1+F2,所以协力有可能大于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等,故B正确,C错误;假如夹角θ不变,F1大小不变,F2增大,协力可能增大,可能减小,如图所表示,故D错误。第14页第15页【关键归纳】1.协力与分力三个性质:第16页2.协力与分力大小关系:两分力大小不变时,协力F随两分力夹角θ增大而减小,随θ减小而增大。(1)两分力同向(θ=0°)时,协力最大,F=F1+F2,协力与分力同向。第17页(2)两分力反向(θ=180°)时,协力最小,F=|F1-F2|,协力方向与较大一个分力方向相同。(3)协力取值范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2。第18页【尤其提醒】(1)两分力同向(或反向)时F=F1+F2(F=|F1-F2|),可看作平行四边形定则在θ=0°(和θ=180°)时特例。(2)协力能够比两个分力都大,能够比两个分力都小,也能够介于两个分力之间或者与其中一个分力相等。第19页【过关训练】如图所表示,为两个共点力协力F随两分力夹角θ改变图象,则这两个分力大小分别为 (

)A.1N和4N

B.2N和3NC.1N和5N D.2N和4N第20页【解析】选B。两个分力之和为最大值,两个分力之差为最小值,即F1+F2=5N,F1-F2=1N。解得F1=3N,F2=2N,B正确。第21页【赔偿训练】1.如图所表示,有两个共点力,一个是F1=40N,一个是F2,它们协力是F=100N,则F2大小可能是 (

)A.20N

B.40NC.80N D.160N第22页【解析】选C。两个共点力协力大小取值范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2。依据以上关系,能够求得F2大小取值范围是60N≤F2≤140N,故只有选项C正确。第23页2.同时作用在某物体上两个方向相反力,大小分别为8N和10N,在10N力逐步减小到零过程中,两个力协力大小 (

)A.先减小后增大 B.先增大后减小C.一直减小 D.一直增大第24页【解析】选A。当10N力减小到8N时,两力协力最小为0,原10N力再减小,两力协力又将逐步增大,减小到零时,两力协力最大为8N,故A正确。第25页二求协力方法考查角度1作图法求协力【典例1】(·德州高一检测)年1月1日通车港珠澳大桥是一座跨海大桥,连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市,全长为49.968公里,主体工程“海中桥隧”长35.578公里,其中海底隧道长约6.75公里,第26页桥梁长约29公里。桥梁采取斜拉索式,如图假设斜拉桥中对钢索与竖直方向夹角都是30°,每根钢索中拉力都是3×104N,那么它们对塔柱形成协力有多大?方向怎样? 世纪金榜导学号28974077第27页第28页【正确解答】把两根钢索拉力看成沿钢索方向两个分力,以它们为邻边画出一个平行四边形,其对角线就表示它们协力。由对称性可知,合力方向一定沿塔柱竖直向下。下面用作图法求这个协力大小:自O点引两根有向线段OA和OB,它们跟竖直方第29页向夹角都为30°。取单位长度为1×104N,则OA和OB长度都是3个单位长度。量得对角线OC长为5.2个单位长度,所以协力大小为F=5.2×1×104N=5.2×104N。答案:5.2×104N竖直向下第30页【关键归纳】作图法求协力步骤第31页【尤其提醒】作图法求协力注意问题(1)作图时要先确定力标度,同一图上各个力必须采取同一标度。(2)严格采取作图工具作图,并用测量工具测出力大小及方向。(3)作图时表示分力和协力有向线段要画成实线,与分力平行对边要画成虚线,表示力线段上要画上刻度和箭头。第32页考查角度2计算法求协力【典例2】如图所表示,水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B。一轻绳一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg重物,∠CBA=30°,则滑轮受到绳子作用力大小为(g取10N/kg) 世纪金榜导学号28974078(

)第33页A.50N

B.60NC.120N D.100N第34页【正确解答】选D。轻绳跨过滑轮,BC段、BD段拉力F1=F2=mg=100N,夹角为120°,依据平行四边形定则,二力合成如图所表示。因为F1=F2,所以平行四边形为菱形,又因为∠DBG=60°,所以△BGD为等边三角形,所以F1、F2协力F=F1=F2=100N,即绳子对滑轮作用力大小为100N,选项D正确。第35页【关键归纳】1.计算法:(1)可先依据平行四边形定则做出分力及协力示意图。(2)依据几何知识求解对角线,即为协力。第36页2.两种特殊情况下协力计算第37页

【尤其提醒】计算法求协力时惯用到几何知识(1)应用直角三角形中边角关系求解。(2)应用等边三角形特点求解。(3)应用相同三角形知识求解。第38页【过关训练】(·龙岩高一检测)如图所表示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450N拉力,另一个人用了600N拉力,假如这两个人所用拉力夹角是90°,求它们协力。(试用两种方法求协力) 世纪金榜导学号28974079第39页【解析】解法一:作图法如图所表示,用图示中线段表示150N力,用一个点O代表牌匾,依题意作出力平行四边形。用刻度尺量出平行四边形对角线长为图示线段5倍,故协力大小为F=150×5N=750N,用量角器量出协力F与F1夹角θ=53°。第40页解法二:计算法设F1=450N,F2=600N,协力为F。因为F1与F2间夹角为90°,依据勾股定理,得F==750N,协力F与F1夹角θ正切tanθ=≈1.33,所以θ=53°。答案:750N,方向与较小拉力夹角为53°。第41页【赔偿训练】物体受两个大小都等于10N拉力作用,且这两个拉力间夹角为90°,求这两个力协力大小和方向。第42页【解析】方法一(作图法):选取1cm表示5N,作出两个力图示,再以这两力图示为邻边作平行四边形,如图所表示。第43页用刻度尺量出对角线长度约为2.8cm,则协力大小为F=×5N=14.0N。用量角器测出协力F方向与F1夹角为45°。方法二(计算法):作出力合成平行四边形示意图如图所表示。第44页则该平行四边形为正方形,由几何知识得协力F=F1=10N≈14.0N,协力F方向与F1夹角为45°。答案:14.0N方向与F1夹角为45°

第45页【拓展例题】考查内容:多力合成【典例】如图所表示,在同一平面内,大小分别为1N、2N