课件18张PPT。安丰高中物理课件
制作者: 赵 玉 龙
第四节:力的合成一、基本概念1.合力和分力:当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力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,原来的几个力就叫做分力。
2、力的合成:求几个力的合力的过程或方法,叫做力的合成。
力的合成就是找一个力代替几个已知力而不改变其作用效果。二、力的合成1.思考与讨论:在图3·4-1中,假如这桶水的重量是200N,两个孩子合力的大小一定也是200N。
现在思考:如果两个孩子用力的大小分别是F1和F2, F1和F2的两个大小相加正好等于吗200N ?2.探究求合力的方法实验设计方案:
(1)我们不难发现合力似乎不仅与分力的大小有关,似乎还与分力的方向有关。那么首先我们要想办法把合力和分力的方向记录下来并方便的表示出来。用什么方法才能找出分力F1和F2及合力F的大小和方向呢?
(2)怎样使分力F1和F2的作用效果与合力F的作用效果相同?
(3)实验过程中需要记录哪些实验数据?怎样可以直观简洁地描述力的大小和方向并进行比较?3.实验步骤安装与调试 操作步骤 1 2具体操作(1)测力计调零
(2)用两只弹簧秤同时拉橡皮条到O,记录两分力F1和F2的大小和方向作力的图示
(3)用一只弹簧秤拉橡皮条到O点,记录力的大小和方向并作合力F的图示
(4)比较分力F1和F2和合力F的关系4.操作注意事项:(1)弹簧秤使用前要校零,在竖直位置已校正好零点的弹簧秤,到非竖直位置使用时,仍然要重新调零。
(2)实验中,要选用规格、性能完全相同的两个弹簧秤。如果选不到,只能用一只弹簧秤分别测出两个分力和合力的大小和方向。
(3)本实验中,用弹簧秤测量拉力时,要使三个拉力F1 、F2 、F和橡皮筋均在平行于纸面的平面内。
(4)同一次实验中,橡皮筋的结点O的位置一定要相同。
(5)在不超出弹簧秤量程的条件下,应该尽可能使弹簧秤的拉力大一些。
(6)用作图法作分力F1 、F2 的合力F‘时要准确,图要尽可能画得大些,以使测量值的最后一位估读数字在图上能准确表示出。
(7)弹簧秤不能与纸板发生摩擦,否则拉力不准确5.误差分析:
(1)弹簧秤使用前没调零会造成系统误差。
(2)使用中,弹簧秤的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧秤外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成系统误差。
(3)两次测量拉力时,橡皮筋的结点O没有拉到同一点会造成偶然误差。
(4)在应用平行四边形法则作图时,F1 、F2 及合力F作图不准确,测量值的最后一位估读数在作图时又一次估计会造成偶然误差。 6.实验结论探究方案一:方案二:三、力的平行四边形定则1.内容: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。2.求合力的方法(1)图解法:
①根据平行四边形定则按同一标度作出两个分力F1、F2力的图示;
②画出平行四边形;
③量出对角线的长度,根据选定的标度求出合力的大小;
④用量角器量出合力与某个分力的夹角,表示合力的方向。
(2)计算法:
根据平行四边形定则作出力的示意图,利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系,求合力大小和方向。求合力的公式:3.几个特例:(1)互相垂直的两个力的合成
合力:
(2)大小相等的两个力的合成
合力:
(3)大小相等,夹角为1200的两个力的合成:
合力大小与分力相等,方向沿两个分力平分角方向。
例题:力F1=45 N,方向水平向右,力F2=60 N,方向竖直向上.求这两个力合力的大小和方向.FOF1F2图解法:15N计算法:选择标度,作力的平行四边形.
用刻度尺量出对角线的长度.
过比例关系求出合力的大小是75 N.
用量角器量出合力与F1的夹角是53°解:四、合力与分力的大小关系: 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。
(1)当两个分力方向相同时(夹角为00)
合力最大,大小等于两力之和: F=F1+F2
(2)当两个分力方向相反时(夹角为1800)
合力最小,大小等于两力之差: F=︱F1-F2︱
方向与分力中较大的力的方向一致。
(3)合力大小范围 :︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
(4)合力的大小可能大于、小于或者等于某一个分力。1、什么是共点力?
如果一个物体受两个或多个力作用,这些力都作用在物体上的同一点,或者虽不作用在同一点上,但它们的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。
2、力的合成法则是否适用于非共点力?
力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力。阅读理解:课堂小结:思考与讨论:如果有两个以上的力作用在一个物体上,怎样求合力?F12F123F1234将任两力合成,再与其它力合成,直到求出最终的合力。使用条件课后作业:1、问题与练习:1、2、3、4
2、思考:A、两个人拉一个木箱,他们用力的方向怎样效果最好?他们用力的方向怎样效果最差?
B、一个老人买米后骑毛驴回家,他担心驴子太累,于是扛着米袋骑着毛驴回去了,他的想法对吗?谢谢!