课件25张PPT。4 力的合成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?《曹冲称象》是人人皆知的历史故事,请同学们结合下面的图片回忆故事情节,细心体会曹冲是怎样“称出”大象的重量的?采用的是什么方法?思考后,请自由发言。 “等效替代”1.能从力的作用的等效性来理解合力和分力的概念。
2.能通过实验探究求合力的方法——平行四边形定则,并知道它是矢量运算的普遍规则。
3.会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力。
4.知道合力的大小和分力夹角的关系。(重点)(重点)G=200N思考:两个小孩对水桶施加的两个力与一位大人对水桶施加的一个力,就“提起水桶”这一作用效果而言,相同吗?它们可以相互替代吗?一个力的作用效果=两个力的作用效果多个力的作用效果=一个力的作用效果
物理思想:等效替代一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同,这个力叫作那几个力的合力。原来的几个力叫作分力。求几个力的合力的过程或方法,叫作力的合成。说明:在实际问题中,就可以用这个力来代替那几个力,这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。一、力的合成1.合力2.力的合成一条直线上的力怎样合成?一条直线上的力的合成F1F2F1F=F1 + F2F=F1 - F2一个力作用二力同向二力反向一、力的合成3.同一直线上两个力的合成两力同向时相加两力反向时相减互成角度的两个力怎样求合力?F1F2思考与讨论:下图中,假如这桶水的重量是200N,两个孩子的合力大小一定也是200N。现在的问题是:如果两个孩子用的力大小分别是F1和F2,F1和F2两个数值相加正好等于200N吗?1+1在什么情况
下不等于2?4.实验结论总结
求两个力的合力时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,夹在两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这个法则叫平行四边形定则。F2F合
【例题】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。解:方法一:(作图法)
取6mm长的线段表示15N的力
作出力的平行四边形定则如图所示
合力大小F=15 N × (30/6)=75N
合力方向:与F1的夹角为53°
或与水平方向成53°
方法二:(计算法)
还可作出力的示意图,进行计算求解思考:(1)F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化? 合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何?
(2)合力的大小一定大于分力的大小吗?思考:合力是否一定比分力大?5.合力与分力间夹角θ关系:①θ=0°时,即F1、F2共线同方向:
F合=F1+F2 合力方向与两个力的方向相同②θ=180°时,即F1、F2共线反方向:
F合=|F1-F2| 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。④合力的取值范围:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2③夹角θ越大,合力就越小:
F合随F1和F2的夹角增大而减小⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F21.(多选)两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹
角θ固定不变,使其中的一个力增大,则( )
A.合力F一定增大
B.合力F的大小可能不变
C.合力F可能增大,也可能减小
D.当0°<θ<90°时,合力一定减小解:当两力的夹角为钝角时,如左图示当两力的夹角为锐角时,如右图示B C【对点训练】多个力的合成:逐次合成法
先求两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,……直到把所有力合为一个力,得到合力。F1F2F3F4F12F123F1234思考:(3)若两个以上的力作用在一个物体上时如何求合力?2. (多选)下列关于合力的叙述中正确的是( )
A.合力是原来几个力的等效代替,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同
B.两个力夹角为θ(0≤θ≤π),它们的合力随θ增大而增大
C.合力的大小总不会比分力的代数和大
D.不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算ACGF1F2二、共点力
如果一个物体受到两个或更多个力作用,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,但它们的延长线相交于同一点,这样的一组力叫作共点力。
力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力。共点力的作用线能相交于一点对于同一物体产
生相同的效果已知分力合力力的合成平行四边形定则以两个共点力为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向遵循1.下列关于合力与分力的叙述中正确的是( )
A.合力的大小一定大于每一分力的大小。
B.合力可以同时垂直于每一分力。
C.合力与分力间是一种等效替代关系,不能同时考查它们的作用效果。
D.若两个分力的大小不变,则合力的大小也不会变化C 2.(多选)F1与F2为作用在同一物体上的两个力,
F1=10N,F2=8N,它们的合力大小可能是( )
A.19N B.18N C.10N D.2N
3.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们间的夹
角为90°时合力为F,则当它们间的夹角为120°时,
合力的大小为( )
A.2F B. C. F D. BCDB4.如图所示,重为100N的物体在水平面上向右运
动,物体与水平面的动摩擦因数为0.2,与此同时物
体受到一个水平向左的力F=20N,那么物体受到的合
力为(g取10N/kg)( )
A.0
B.40N,水平向左
C.20N,水平向右
D.20N,水平向左FB提示:先判断摩擦力的类型,
然后确定摩擦力的方向及大小5.如图所示,同一平面内的三个共点力F1、F2、 F3
之间的夹角互成120°,其中F1的大小为20N,方向
水平向右,F2、 F3的大小均为30N,则三个力的合
力大小及方向是( )
A.10N,方向水平向左
B.10N,方向水平向右
C.40N,方向水平向左
D.80N,方向水平向左A过去不等于未来;没有失败,只有暂时停止成功;采取更大量的行动。