人教版必修一3.4 力的合成 课件(31张PPT)

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人教版必修一3.4 力的合成 课件(31张PPT)

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(共31张PPT)
生活中的现象……
一个大人提水和两个小孩提水的效果是一样的,大人提水的力可以替代两个小孩提水的力。反过来,两个小孩提水的力也可以替代大人提水的力。
几个力作用于物体时,是可以和一个力或者另外的几个力效果相同的。
一个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。
一、合力和分力
合力F
分力F1
分力F2
寻找等效力?
对于一根一端固定的橡皮条来讲,不管用几个力去拉另一端,只要向同样的方向伸长相同的长度,那么这些力就可以等效替代。
二、探究求合力的方法
原长
O
实验 探究求合力的方法
问题:1、怎样保证合力与分力等效?
2、力的大小怎样知道?
3、力的方向如何让确定?
F1=10.0 N
F2=6.8 N
F合=12.8 N
O
2N
实验 探究求合力的方法
实验目的:
探究求合力的方法
实验原理:
一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点,所以力F′就是这两个力F1和F2的合力,作出力F的图示.再作出力F1和F2 的图示,比较F1、F2和F的;大小和方向有何关系.
实验器材:
方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、 细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、铅笔
木板
白纸
图钉
橡皮条
细绳套
弹簧秤2
实验步骤:
1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.并用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端B拴上两个细绳套.
2.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉像皮条,使橡皮条的结点B伸长到某一位置O, 记下O点的位置、两弹簧秤的读数和两根细绳套的方向.
3.只用一只弹簧秤钩住一根细绳,使橡皮条的结点B拉伸长到同样的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳的 方向.
4.选定一个合适的标度,用力的图示法画出F1、F2、F。
5.寻找三个力之间的关系?
注意事项:
1.使用弹簧秤前,应先调节零刻度,使用时
不超量程。
2.在同一次实验中,橡皮条伸长时的结点位置
要相同.
3.拉弹簧秤时,应使弹簧秤与木板平行.
4.被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致,拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦.
5.两分力不要太大或太小,两分力间的夹角不要太大或太小
6.同一次实验中,选定的比例要相同
误差分析:
1.结点O的位置记录不准
2.两个测力计的方向记录不准确,两点远些
3 .读数误差读数,两拉力F1和F2夹角不宜过小,两拉力适当大些,时应正对、平视刻度.
4.两力不要过小
5 . 作图比例不恰当造成作图误差.
平行四边形定则
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。这个法则叫做平行四边形定则。
平行四边形定则不只适用于力的合成,还适用于其它矢量的合成,如:位移、速度、加速度等。
F1
F2
0
F
求几个力的合力叫做力的合成
理论值
实验值
验证力的平行四边形定则
例题1:
古伐纤夫拉纤时,纤夫分成两队,分别位于河的两岸拉船,如图听示,两条纤绳的夹角为60度,两条绳上的张力均为1500N,用作图法求船所受的牵引力大小。
步骤:
① 定义单位长度,按照拉力的大小和方向用力的图示,作出拉力 F1 和 F2 。
② 以 F1 和 F2 为邻边作平行四边形。
③ 连接 F1 和 F2 所夹的对角线。
④ 用刻度尺量出对角线的长度, 与单位长度比较求出合力。
500N
F1
F2
F
作图时的注意事项:
(1)合力、分力要共点,实线、虚线要分清;
(2)合力、分力的标度要相同,作图要准确;
(3)对角线要找准.
例题2:
力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。(用两种方法求解)
A
F
F2
F1
作图法可以粗略地求得合力的大小,
通过数学计算的方法,求得的合力更精确。
α
如图,合力F方向与F1方向夹角为530
思考与讨论1: p63
(l)两力同方向时.
(2)两力反方向时(设F1 > F2 ).
F1
F2
F合
(两力夹角为0o)
(两力夹角为180o)
F1
F2
F合
合力方向与两力方向相同
合力方向同F1
两个力合力的大小
(3)两力夹角为任意时
F1
F2
F合

两个力合力的大小范围
F1
F3
F2
F12
F合
问题1:如何求多个力的合力
1、作用在物体上的两个力,F1=10N,F2=2N,若它们之间的夹角可任意,那么它们的合力可能是:
A、8 N
B、11 N
C、0 N
D、1 N
AB
2、若两个共点力F1、F2 的合力为F,则( )
A、合力F一定大于任何一个分力
B、合力F的大小可能等于F1,也可能等于F2
C、合力F有可能小于任何一个分力
D、合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小
BCD
3、有三个力分别是3N, 5N,7N,则三个力的合力的最大值和最小值分别是多少?
3N 5N 9N
三、共点力
如果一个物体受到多个力的作用,有些情况下,这些力共同作用在同一点上,或者延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。
力的合成的平行四边形定则只适用于共点力。
判断下列哪些是共点力
图1
图2
图3
G
G
F1
F2
F2
F1
概念
力的合成
合力
分力
力的合成
共点力
规律:
力的平行四边形的定则
(矢量运算法则)
探究方法:
等效替代的思想
求合力的方法
作图法
数学计算法
两个力合力的范围:
教你一招:
怎样把陷在泥坑里的汽车拉出来?
F
用一根结实的绳子,把它的两端分别拴住汽车和大树,然后在绳子的中央用力拉绳子,一面不断收紧绕在树上的绳子,并在车轮下面填进石块或木板,这样就可以用较小的力逐步把汽车拉出泥坑。你能解释其中的道理吗?
F
F2`
F1
F1`
F2
四、共点力作用下物体的平衡
1、什么是平衡状态?
2、二力平衡条件?
F1
F2
3、三力平衡条件?
静止或匀速直线运动
F1
F2
F3
F23
3、三力平衡变成二力平衡
4、多力平衡:
其中任何一个力与其它力的合力大小相等,方向相反
共点力的平衡条件:
作业本:p62,10 p65,4、8
4、某物体受到三个力作用而处于静止状态,现将其中一个方向向东,大小为10N的力撤去,而保持其余的两个力不变,这时物体所受的合力为:
A、方向向东,大小为10 N
B、方向向西,大小为10 N
C、方向向西,大小为20 N
D、0 N
B
作业本: p65,10
黄皮: p122,10
5、设有五个力共同作用于某点O,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图所示,这五个力的合力等于其中最小力的( )
A、3倍 B、4倍
C、5倍 D、6倍
D
O

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