4 力的合成与分解

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名称 4 力的合成与分解
格式 zip
文件大小 1.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2012-03-12 08:44:00

文档简介

(共14张PPT)
力的合成三角形作图法
静态平衡
例1: 如图所示,电灯的重力G=10N ,BO与顶板间的夹角θ为60o,AO绳水平,求绳AO、BO受到的拉力F1 、F2 是多少?
答案
F1 =Fctg60o=10ctg60o
F2=F/sin60o=10/sin60o
静态平衡问题
解题步骤
对物体进行受力分析
将三个力依次首尾相连, 组 成一个封闭的三角形
3. 由三角函数关系求出未知力
静态平衡
练习1:如图所示,一个重为G的小球, 夹在斜面与竖直挡板之间保持静止,斜面倾角为37o,不计一切摩擦, 求小球对斜面与竖直挡板的压力F1 、F2各是多少
答案
F1 =G/cos37o=1.25G
F2 = Gtg37o = 0.75G
练习2: 如图所示, 用两根细绳AB和AC系一重为G的重物,两绳和水平线的夹角分别为α和β,其中α=30o,β=60o,求绳AB和AC的拉力F1 、F2各是多少
答案
F1 =Gsin30o=0.5G
F2 =Gcos30o
静态平衡
静态平衡
练习3: 如图所示,起重机用钢绳把均匀钢管水平吊在空中,钢管重为G,求钢绳所受拉力和图中θ角的函数关系.
答案
F1 = F2 =0.5 G sinθ
动态平衡
例2:如图所示,一个重为G的小球,夹在斜面与竖直挡板之间保持静止,斜面倾角为30o,不计一切摩擦,小球对斜面与竖直挡板的压力各是多少 现使挡板从图示竖直位置缓慢的顺时针转为水平, 这个过程中小球对斜面与竖直挡板
的压力大小是怎么变化的.
答案
球对斜面的压力一直在减小
球对挡板的压力先减小后增大
动态平衡问题解题步骤
对物体进行受力分析
将三个力依次首尾相连, 组成一个封闭的三角形
①先画大小方向都不变的
②再画方向不变的
③最后画方向变化的
3.由三角函数关系求出未知力
动态平衡
练习1: 如图所示, 用水平细线将电灯拉到图示位置, 若保持灯的位置不变,将细线由水平位置顺时针转到竖直为止的过程中, 细线受到的拉力如何变化
答案
OA绳上的拉力先减小后增大
OB绳上的拉力一直在减小
动态平衡
练习2: 在力的合成实验中,用两弹簧拉伸橡皮条到O点,如图所示.现使弹簧秤B从图示位置缓慢的顺时针转过30o角,只这个过程中保持O点位置不动,A弹簧的拉伸方向不变,这个过程中关于两弹簧秤读数变化的正确情况是
(A) a增大,b减小
(B) a减小,b增大
(C)b先减小后增大
(D) a先增大后减小
答案
C
动态平衡
练习3: 穿过挂有重物的动滑轮的绳子的两端, 分别固定于两堵竖直墙上A、B两点, 如图所示.已知B端缓慢向下移动的过程中,绳子的拉力
(A)不变 (C) 先变小后变大
(B)不断变小(D)先增大后减小
答案
A(共6张PPT)
第三章 相互作用
5、力的分解~3
x2
矢量:既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量
标量:只有大小没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量
三角形定则
三角形定则与平行四边形定则实质一样
C
A
B
把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫做三角形定则
x1
x
合矢量
分矢量
另一分矢量
说一说
如图,一个物体的速度v1 在一小段时间内发生了变化,变成了v2 。你能根据v1 、v2 ,按照三角形定则找出变化量Δv 吗?
v1
v2
Δv
已知合力和两个分力的方向(F1、F2不在同一直线上)
α
β
F
F2
F1
已知合力和两个分力的大小(F1+F2> F且F1≠F2)
已知合力和一个分力的大小与方向
α
F1
F
力的分解的解的个数
F2
F
F
F1
F2
F1
F2
F1
F2
3.当F sinθ2.当F1 < Fsinθ 时
力的分解的解的个数
α
F
α
F
4.当F1 > F 时
α
F
已知合力和一个分力的方向和另一个分力的大小
1.当F1 = Fsinθ 时
α
F
附:力的正交分解
把力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法叫做力的正交分解法。
y
x
F1x
F1y
Fx =F1x+F2x+F3x+…
Fy =F1y+F2y+F3y+…
F3x = F3
F3y = 0
F = Fx2 + Fy2
坐标的选取:原则上是任意的,实际问题中,让尽可能多的力落在这个方向上,这样就可以尽可能少分解力。
F1
F2
F3
F2y
F2x(共19张PPT)
第四节 力的合成
一、讨论小结:
1、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。
合力与分力的关系是“等效替代”。
2、求几个力的合力的过程或方法,叫做力的合成。
1.一条直线上的力的合成
F2
F1
F=F1 + F2
F2
F1
F=F1 - F2
二力同向
二力反向
二、力的合成规律
若两个分力的方向不在同一直线上呢
问题
合力大小跟什么因素有关?你能设计一个实验探究出合力与分力的关系吗?
猜想
2.力的合成规律
不在同一条直线上的两个力的合成运算
——遵循平行四边形定则
如果用表示两个力F1和F2的线段为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个法则就叫平行四边形法则。
F合
F2
F1
分力
邻边
合力
对角线
①作图法(即力的图示)求合力
15N
F1
F2
F合
530
2、力的合成规律应用
例:已知F1=45N,方向水平向右F2=60N,方向竖直向上,求F合=?
方向:与F1成53°斜向右上方
②计算法求合力
上例中根据平行四边形定则可作出下图:
F1
F2
F合
由直角三角形可得
θ
方向:与F1成θ=arcsin(4/5)斜向右上方
若物体受到两个以上的共点力作用又该如何求它们的合力
0
F1
F2
F3
F4
F合
3.多个力的合成
先求F1和F2的合力F4,再求F4与F3的合力F合。
三、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。(演示)
(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;
(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。
(3)合力大小范围
︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
F1
F2
F1
F2
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。
力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力
四、共点力