课件24张PPT。第4节 力的合成F 情境1:一桶水,女同学需要二个人才能提起,而男同学只需要一个就能很轻松地提起它,就力的作用效果而言,两个女同学与一个男同学的作用效果是一样的。 情境2:小时候我们听说过曹冲称象的故事,他是怎样称出大象的重量的? 1.合力与分力: 2. 力的合成: 一、基本概念 一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力叫做那几个力的合力,那几个力叫做这个力的分力。
求几个已知力的合力叫做力的合成。
注意:①由于合力对物体的作用效果与几个力的作用效果相同,所以可以用合力等效代替那几个力的作用。②合力与分力对物体的作用效果相同,不能理解为物体在受分力的作用的同时,还受合力的作用,即合力与分力的作用效果不能同时存在。二、力的合成的规律1、方向在同一直线上的两个力的合成运算F=2N+3N=5NF=3N-2N=1N 假如一桶水的重量是200N,由两个小孩提起,这两个小孩的合力大小也一定是200N。现在的问题是:如果这两个小孩用力的大小分别是F1和F2 ,F1和F2两个数值相加正好等于200N吗? 2、互成角度的力的合成规律 你能否设计一个实验来探究两个已知力与它们合力的关系?想一想【实验目的】
探究求互成角度共点力合力的方法 。
【实验器材】
方木板、白纸、弹簧秤(两个)、橡皮条、细绳套两个、三角板、刻度尺、图钉(几个)。 【实验方法】
1、用两个弹簧秤分别拉住两个细绳套到某一位置,用力的图示表示F1、F2;
2、用一个弹簧秤使用等效替换的方法求得F1、F2 的合力F,用力的图示表示F。 1、为了减小实验误差,弹簧秤的使用要注意哪些问题? 2、怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向? 3、怎样使F单独作用效果与F1、F2共同作用效果相同? 2、怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向?OOF 3、怎样使F单独作用效果与F1、F2共同作用效果相同?【实验实施】
1、用两个弹簧秤分别拉住两个细绳套到某一位置,用力的图示表示F1、F2;
2、用一个弹簧秤使用等效替换的方法求得F1、F2 的合力F,用力的图示表示F(注意选择恰当的标度);结论: 求两个力的合力时,可分别用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,这叫做力的平行四边形定则。Fα20NF1F2FO 例题:力F1=60N,方向水平向右. 力F2=80N,方向竖直向上. 求这两个共点力的合力F的大小和方向. 解:用作图法求解. 选取某一标度,例如用10cm
长的线段表示20N的力, 表示F1的线段长30cm,表
示F2的线段长40cm,作出平行四边形.(如图所示)
用刻度尺量出表示合力F的对角线的长为50cm, 所以合力的大小F=20N×50/10=100N. 用量角器量得F与F1的夹角α为53O .
3、多力合成的方法:·O先求出任意两个力的合力,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。4、合力大小与分力夹角的关系 合力与合成它的两个力之间的夹角变化有什么关系?比一比 有两个力F1和F2,请自行设定它们的大小。 试比较当它们之间的夹角分别为θ=0°、60°、90°、120° 、180°时合力F的大小。总结:夹角α越大,合力就越小。①两分力同向时,合力最大,F=F1+F2。②两分力反向时,合力最小,F=︱F1-F2︱,其方向与较大的一个分力方向相同。③合力的取值范围:︱F1-F2︱≦F≦F1+F2 。④合力可能大于、等于或小于某一分力。思考与讨论:合力一定大于分力吗?当两个分力F1,F2的大小不变时,合力的大小变化范围怎样?三、共点力1)什么样的力是共点力?
2)你认为掌握共点力概念时应该注意什么问题?
3)力的合成的平行四边形定则有没有适用条件,如果有,适用条件是什么? 如果一个物体同时受几个力的作用,这些力都作用在物体上的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。有,只适用于共点力BD1、关于两个力与它们合力的说法正确的是( )
A.这两个力与它们的合力同时作用在物体上
B.这两个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.合力总是大于这两力
D.两个力夹角在0°到180°之间时,夹角越大,合力越小课堂练习AB2、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.8N B.11N C.0N D.1N谢谢大家 再见