物理多媒体教学课件：沪科版必修1 4.1 怎样求合力

课件23张PPT。4.1 怎样求合力第4章 怎样求合力与分力1.知道合力和分力的概念。
2.探究力的合成法则。
3.会用计算法和作图法求合力。
4.进一步明确矢量和标量的概念。 杨浦大桥是一座跨越黄浦江的自行设计、建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥。主桥犹如一道横跨浦江的彩虹，在世界同类型斜拉桥中雄居第一。请同学们观察思考为什么塔柱上挂了这么多钢索而没有被拉倾斜呢？如图，斜拉桥塔柱两侧的钢索呈对称分布，它们合起来的作用效果让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样。这样塔柱便能稳固地矗立在桥墩上，不会因为钢索的牵引而发生倾斜。一、合力与分力一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，而那几个力就叫这个力的分力。 如上图，斜拉桥左右两钢索的拉力产生的效果和力F单独
产生的效果相同，所以力F就是 ， 的合力， ，
是力F的分力。合力与分力的相互替代是等效替代的关系，所以在受力分析时不能同时出现分力和合力。二、力的合成法则实验探究提出问题：合力F与它的两个分力F1，F2之间有什么关系？猜想与假设：1.合力的大小可能等于两个分力的大小之和。2.合力的大小一定比任何一个分力都大。同学们还有哪些猜想呢？你的理由是什么？请同学们说一说。制定计划与设计实验：给出如图所示的几种器材，你能利用它们验证自己的猜想是否正确吗？一组同学设计的实验过程如下：1.在图板上固定好一张白纸，将橡皮筋的一端固定在板上某点A处，过A画一条标记线AB。2.用两个测力计钩住橡皮筋下端的线圈，对称地把橡皮筋下端拉至O，标好O点的位置（注意，橡皮筋要与标记线重合），记下来夹角θ和拉力F1，F2的大小。3.改用一个测力计把橡皮筋下端同样拉至O点，记下拉力F的大小。请同学们根据上面的实验过程回答以下问题：1.这个实验的依据是什么？合力和分力的作用效果是等效的。2.得到一组数据后，怎样去发现隐藏在其中的物理规律？选择同一个标度，过O点作出这几个力的图示，通过图形能够直观的看到其中的规律。3.两个测力计沿着AB线两侧对称的拉是一种特殊的情况，怎样才能找出一般的情况下的规律呢？拉两个测力计时，让它们与AB的夹角不同，但保证拉的时候橡皮筋仍沿AB拉伸到O点，分别记下F1，F2的大小和夹角，再作图研究规律。两个共点力的合力，可以用以表示这两个力的线段为邻边构成的平行四边形的对角线来表示，这就是力的平行四边形定则。例题1：假设一座斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°，每根钢索中的拉力都是3×104N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？解题提示：以两根钢索的拉力为邻边画出一个平行四边形。解答:（1）图解法取单位长度为 1×104N，自O点画两根长度都是3个单位长度的有向线段OA和OB，它们与竖直方向的夹角都为30°。量得对角线OC长为5.2个单位长度，如图所示，所以合力大小为方向竖直向下求合力的两种方法：（1）图解法从力的作用点沿两个分力的作用方向，按同一标度作出两个分力F1和F2,并画成一个平行四边形，这个平行四边形的对角线的长度按同样比例表示合力的大小，对角线的方向就是合力的方向。通常可用量角器直接量出它与某一个分力方向的角度。 （2）计算法用公式计算出合力的大小。练习1:两个共点力间的夹角是90o，力的大小分别为90 N和120 N，试用作图法和计算法求合力的大小和方向。FO（2）计算法解：（1）作图法如图所示，量得合力的大小为
150 N, 合力F与F1的夹角为53o。矢量：既有大小，又有方向的量
如：力，位移，速度，加速度等。
标量：只有大小，没有方向的量。
如：质量，时间，温度等。二、矢量与标量1.两个力F1和F2的夹角在由0°变为180°过程中，合力的大小怎样变化？你能不能确定出两个力的合力大小范围？2.合力的大小一定大于分力的大小吗？ 当两个共点力成任意夹角θ时，画出力的平行四边形后，由余弦定理可知合力的大小为：方向为：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.F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大
B.F的大小一定大于F1、F2中的最大者
C.F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小
D.F的大小不能小于F1、F2中的最小者C2.两个共点力，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（ ）
A．300 B．600 C．1200 D．1500C3.两个共点力的合力的最大值为35 N，最小值为5 N，
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．152025 本节课讲述了力的合成的概念及其应用，使学生们能接受力的合成，并能结合现实进行运用。