课件23张PPT。3.4力的合成学习目标:1.能从力的作用效果理解合力和分力的概念。
2.进一步理解矢量和标量的概念,知道它们有不
同的运算规则。
3.掌握力的平行四边形定则,知道它是矢量合成
的普遍规则。会用作图法求共点力的合力。会
用直角三角形知识计算合力。
4.知道合力的大小与分力间夹角的关系。
5.初步了解物理学研究方法之一——“等效法”。学习重点:
平行四边形定则
学习难点:
平行四边形定则的应用一、合力和分力如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟
几个力共同作用在物体上产生的 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。
合力和分力的关系:等效替代关系,并不同
时作用于物体上,所以不能把合力和分力同
时当成物体受的力。二、共点力几个力如果都作用在物体的同一点,或者几
个力作用在物体上的不同点,但这几个力的
作用线延长后相交于同一点,这几个力就叫
共点力,所以,共点力不一定作用在同一点
上,如图所示的三个力F1、F2、F3均为共点
力。
三、共点力合成实验:实验结论:四、力的合成的定则1.平行四边形定则
求两个互成角度的力的合力,可以用表示这
两个力的线段作邻边,作平行四边形,它的
_______就表示合力的_______和_______.
这叫做力的平行四边形定则。2.三角形定则
根据平行四边形的对边平行且相等,即平行
四边形是由两个全等的三角形组成,平行四
边形定则可简化为三角形定则。若从O点出发
先作出表示力F1的有向线段OA,再以A点出
发作表示力F2的有向线段AC,连接OC,则
有向线段OC即表示合力F的大小和方向。五、共点力的合成1.作图法(图解法):
以力的图示为基础,以表示两个力的有向线
段为邻边严格作出平行四边形,然后量出这
两个邻边之间的对角线的长度,从与图示标
度的比例关系求出合力的大小,再用量角器
量出对角线与一个邻边的夹角,表示合力的
方向。注意:作图时要先确定力的标度,同一图上
的各个力必须采用同一标度。表示分力和合
力的有向线段共点且要画成实线,与分力平
行的对边要画成虚线,力线段上要画上刻度
和箭头。
2.计算法:先根据力的平行四边形定则作出
力的合成示意图,然后运用数学知识求合力
大小和方向。
3.两个以上共点力的合成【例一】两个小孩拉一辆车子,一个小孩用
的力是45N,另一个小孩用的力是60N,这两
个力的夹角是90°.求它们的合力.
【例二】用作图法求夹角分别为30°、60°、
90°、120°、150°的两个力的合力.再求
它们的夹角是0°和180°时的合力.比较求得
的结果,能不能得出下面的结论:①合力总是
大于分力;②夹角在0°到180°之间时,夹角
越大,合力越小.六、合力大小与二分力间的夹角
的关系:七、合力大小与分力大小之间的关系:【例三】三名同学一起玩游戏,用三根绳拴
住同一物体,其中甲同学用100N向东拉,乙
同学用400N的力向西拉,丙同学用400N的力
向南拉。求物体所受的合力.
【例四】如图,质量为m的物体A静止于倾角
为θ的斜面上,试求斜面对A的支持力和摩擦
力。课堂训练:1.互成角度的两个共点力,有关它们的合力和分
力关系的下列说法中,正确的是( )
A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分
力.
B.合力的大小随分力夹角的增大而增大.
C.合力的大小一定大于任意一个分力.
D.合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小
的分力.2.两个共点力的大小均等于f,如果它们的合力大
小也等于f,则这两个共点力之间的夹角为( )
A.30° B.60°
C.90° D.120°
3.在电线杆的两侧常用钢丝绳
把它固定在地上.如果钢丝
绳与地面的夹角∠A=∠B=60°,
每条钢丝绳的拉力都是300N,
求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.
4.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间的夹
角为90°时合力大小为20N,则当它们间夹角为
120°时,合力的大小为多少? 阅读材料: 物体在什么地方比较重?地球施向一个物体的吸引力(地球引力)要跟着这
个物体从地面升高而减低。假如我们把一公斤重的
砝码提高到离地面6400公里,就是把这砝码举起到
离地球中心两倍地球半径的距离,那么这个物体所
受到的地球引力就会减弱到4分之一,如果在那里把
这个砝码放在弹簧秤上称,就不再是1000克,而只
是250克。根据万有引力定律,地球吸引一切物
体,可以看做它的全部质量都集中在它的中心(地
心),而这个引力跟距离的平方成反比。在上面这个例子里,砝码跟地心的距离已经加到地
面到地心的距离的两倍,因此引力就要减到原来的
22分之一,就是4分之一。如果把砝码移到离地面
12,800公里,也就是离地心等于地球半径的三倍,
引力就要减到原来的32分之一,就是9分之一;
1000克的砝码,用弹簧秤来称就只有111克了,依
此类推。
这样看来,自然而然会产生一种想法,认为物体越
跟地球的核心(地心)接近,地球引力就会越大;
也就是说,一个砝码,在地下很深的地方应该更重
一些。但是,这个臆断是不正确的;物体在地下越深,它
的重量不但不是越大,反而越小了。这现象的解释
是这样的:在地下很深的地方,吸引物体的地球物
质微粒已经不只是在这个物体的一面,而是在它的
各方面。请看图20。从图上可以看出,那个在地下
很深地方的砝码,一方面受到在它下面的地球物质
微粒向下方吸引,另外一方面又受到在它上面的微
粒向上方吸引。这儿我们不难证明,这些引力相互作用的结果,实
际发生吸引作用的只是半径等于从地心到物体之间
的距离的那个球体。因此,如果物体逐渐深入到地
球内部,它的重量会很快减低。一到地心,重量就
会完全失去,变成一个没有重量的物体。因为,在
那时候物体四周的地球物质微粒对它所施的引力各
方面完全相等了。
所以,物体只是当它在地面上的时候才有最大
的重量,至于升到高空或深入地球,都只会使它的
重量减少。