2011年《随堂优化训练物理 广东教育版必修一第三章 第三节 力的等效和替代

(共12张PPT)
第三节 力的等效和替代
共点力
如果几个力都作用在物体的同一点上，或者几个力的作用
线(延长或反向延长)相交于一点，这几个力就称为______．
力的等效和替代
1．力的等效
如果一个力的作用效果与另外________的共同作用效果相
同，那么这个力与另外几个力可以相互_____，这个力称为另外
几个力的_____，另外几个力称为这个力的_____．
2．力的替代
在物理学中通常从作用效果相同这一观点出发，根据具体
情况进行力的替代，称为_______________．
共点力
几个力
替代
合力
分力
力的合成与分解
探究“寻找等效力”
1．实验器材：如 3－3－1 所示的演示仪、弹簧测力计、橡
皮筋、细线、钩码若干，画有间隔相等同心圆的纸片若干．
图 3－3－1
2．实验步骤
(1)用两根细绳系着橡皮筋的一端，橡皮筋的另一端固定在
仪器顶端的小钉上，调节器材上的两个滑轮的距离，使之便于
操作．
(2)分别在细绳下悬挂钩码若干，并把细绳置于滑轮上，记
录两绳上悬挂钩码的数量和两绳与纸边的交点 C、D.
(3)待橡皮筋伸长且稳定后把画有同心圆的纸置于橡皮筋与
细绳的后面，并使同心圆的圆心 O 和橡皮筋与细绳的结点重合．
并用图钉固定纸片．
(4)卸去钩码，直接用弹簧测力计拉细绳，使结点也伸长至
圆心 O 点，记录弹簧测力计的读数和绳与纸边的交点 J.
(5)取下纸片，作射线 OC、OD、OJ，并用力的图示法作出
三个力．
(6)相邻箭头用虚线相连，构成由两个三角形组成的四边形，
观察四边形的特点．
(7)改变砝码的数量，重复上述步骤．
3．实验结论
如果用表示两个共点力的线段作一个平行四边形，则这两
个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，这就是力的平
行四边形定则．
合力和分力的理解
[例 1]关于合力与其两个分力的关系，下列说法正确的是
(
)
A
A．合力的作用效果与两个分力共同作用效果相同
B．两个分力的作用效果与它们合力的作用效果不一定相同
C．两个分力的大小之和就是合力的大小
D．一个力可以分解为任意大小的两个分力
思路点拨：把握合力与分力的关系及力的平行四边形定则．
1．如图 3－3－2，某同学把放在斜面上的木箱的重力分解
为 F1 和 F2 两个力，F1 平行于斜面向下，F2 垂直于斜面向下，
)
下列关于这两个力的说法中，正确的是(
图 3－3－2
A．F1 是木箱受的力
B．F2 是斜面受的压力
C．F2 是木箱受的力
D．斜面受的压力与 F2 大小相等
解析：虽然分力与合力效果上相同，但是把一个力分解为
两个分力，分力实际上不存在，A、C 错；对斜面的压力与 F2
相等，但不是同一个力，C 错，D 正确．
某一确定的 O 点，以下操作中错误的是(
)
[例 2](双选)在做“力的等效和替代”的实验中，橡皮筋的
一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到
实验“寻找等效力”
答案：D
A．同一次实验中，O 点位置不允许改动
B．实验中弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要
正对弹簧测力计刻度
C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大
量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡
皮筋拉到另一位置 O 点
D．实验中，把橡皮筋拉到某一位置 O 点时，两个弹簧测
思路点拨：熟悉“寻找等效力”实验的过程．
力计之间的夹角应取 90°，以便算出合力的大小
答案：CD
2．(双选)下列四个图中，F1、F2 为两个分力，F 为其合力，
其中正确的合力矢量图是(
)
AC
【教师参考·备选题】物体受到同一直线上的两个力的作用，
F1＝15 N，F2＝10 N．当两个力的方向相同时，合力的大小为两
个力之和，方向与这两个力的方向相同；当两个力方向相反时，
合力的方向与______的力的方向相同．在实际生活和生产中，
我们常常会遇到同时作用在同一物体上的两个力(以下称 F1，
F2)，方向不在同一条直线上，而互成一定的角度．实验证明，
这两个互成角度的力和它们的合力 ( 以下称 F) 的关系可以用
“平行四边形定则”表示：先用力的图示法以 F1、F2 为邻边作
出平行四边形，再过 F1、F2 交点 O 作平行四边形的对角线，对
角线就表示合力 F 的大小和方向．如图所示为 F1、F2 大小一定，
它们的合力 F 大小随它们之间夹角的改变而改变的情况．
图
请你根据上图回答，当这两个力的夹角逐渐增大时，合力
大小的变化情况是____________________．
答案：F1
逐渐变小