人教版高中物理必修一3.4力的合成 (共22张PPT)

(共22张PPT)
回忆：曹冲称象的方法
用石头的重力之和等效替代成大象的重力，进行测量
3.4　力的合成
第三章
例1：
例2：
例3：
一、力的合成
2、求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成
1、分力与合力：一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同作用在物体上时产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力。
注意：合力与分力的关系是“等效替代”。
二、力的合成规律
1.一条直线上的力的合成
F1
F2
F1
F=F1
+
F2
F=F1
-
F2
一个力作用
二力同向
二力反向
2、不在同一条直线上两个力的合成
三、实验：探究求合力的方法
（1）器材：
橡皮条、细绳套、弹簧测力计、铅笔、直尺
（2）步骤：
①用两个力
F1、F2将橡皮条沿直线拉长到O点，橡皮条伸长到了O这样的长度，记下O点的位置和F1、F2的大小和方向。
②撤去F1、F2，用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长到O处，记下F的大小和方向
三、实验：探究求合力的方法
③选定标度，分别作出F1、F2、F的图示
F1=9.2
N
F2=6.8
N
F合=12.8
N
O
2N
实验过程
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。
四、平行四边形定则
平行四边形定则是矢量合成的通用法则
总结：力的合成方法
1.同一直线上力的合成
反向：F=F1
-
F2
同向：F=F1
+
F2
2.互成角度的两个力的合成
利用平行四边行定则进行合成
【例题】气球在空中受到的空气浮力竖直向上，大小为4N，同时受到水平方向的风力作用，大小为3N。求气球受到的浮力与风力的合力。
1、图解法(即力的图示法)求合力
2、计算法求合力
1、图解法(即力的图示法)求合力。
解：用O点代表气球，作出气球所受两个力的图示，用刻度尺量出对角线的长，约为5个单位长度，可求得合力的大小约为F=5×1N=5N，用量角器量出合力F与竖直方向的夹角37.00°
2、计算法求合力
解：根据平行四边形定则作出下图:
由直角三角形可得
方向：与竖直方向夹角为θ
思考：当两分力大小一定时，什么情况下合力最大？
五、合力与分力的关系：
3.
合力的取值范围：｜F1－F2｜
≤
F合≤
F1＋F2
思考：合力是否一定比分力大？
1.
θ＝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
思考：当两分力大小一定时，什么情况下合力最小？
2.
θ＝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.
F合可能大于、等于、小于
F1、F2
六、共点力
1.概念：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.力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力
(1)合力F一定与分力F1、F2共同作用产生的效果相同。
(2)分力F1、F2一定是同种性质的力。
(3)分力F1、F2与合力F是物体同时受到的三个力。
(4)合力有可能大于任何一个分力。
(5)合力F的大小随F1、F2之间夹角的增大而减小。
(1)(√)
(2)(×)
(3)(×)
(4)(√)
(5)(√)
1、合力与分力的关系：
2．已知两个共点力大小分别为F1＝10
N，F2＝20
N，则这两个力的合力可能是(　　)
A．5
N　　
B．20
N
C．35
N
D．40
N
B
3.如图所示，一水桶上系有三条绳子a、b、c，分别用它们提起相同的水时，下列说法中正确的是(　　)
A．a绳受力最大
B．b绳受力最大
C．c绳受力最大
D．三条绳子受力一样大
C
4.如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F1＝10
N，求这5个力的合力大小为(　　)
A．50
N
B．30
N
C．20
N
D．10
N
B