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免费下载物理必修1《3.4力的合成》ppt课件

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把简单的事情考虑得很复杂,可以发现新领域; 把复杂的现象看得很简单,可以发现新定律。 ——牛顿
1+1在什么情况下等于2?
在算正确的情况下等于2。
可是,通过本节课的学习我们将得到:
1“+”1即使在算正确的情况下也可能不等于2!
脑筋急转弯
第三章 相互作用
4、力的合成
复 习:
1、如何简单直观的描述力的大小和方向?
2、力的作用效果是什么?
力的图示
(1)使物体发生形变
(2)改变物体的运动状态
生活事例
一个力(F)的作用效果=两个力(F1及F2)的作用效果
一个力的作用效果=多个力的作用效果
《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”
=
一、几个概念
1、合力、分力
如果一个力产生的效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力叫做那几个力的合力。
原来的那几个力叫做这个力的分力。
一、几个概念
1、合力、分力
如果一个力产生的效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力叫做那几个力的合力。原来的那几个力叫做这个力的分力。
一、几个概念
合力与分力的关系:
等效替代
1、合力、分力
如果一个力产生的效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力叫做那几个力的合力。原来的那几个力叫做这个力的分力。
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。即合力与分力的关系是“等效替代”。而不是物体又多受了一个合力。在分析同一个问题时,合力和分力不能同时使用。也就是说,在分析问题时,考虑了合力就不能再考虑分力;考虑了分力就不能再考虑合力。
一、几个概念
合力与分力的关系:
等效替代
2、力的合成
求几个已知力的合力的过程叫做力的合成。
1、合力、分力
如果一个力产生的效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力叫做那几个力的合力。原来的那几个力叫做这个力的分力。
力的合成就是找一个力去替代几个已知力,而不改变其作用效果
一、几个概念
合力与分力的关系:
等效替代
2、力的合成
求几个已知力的合力的过程叫做力的合成。
3、共点力
如果物体受到的两个力或多个力作用在物体的同一点或者作用线相交于同一点,那么这两个力或多个力就叫做共点力。
1、合力、分力
如果一个力产生的效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力叫做那几个力的合力。原来的那几个力叫做这个力的分力。
一、几个概念
3、共点力
如果物体受到的两个力或多个力作用在物体的同一点或者作用线相交于同一点,那么这两个力或多个力就叫做共点力。
G
非共点力
在同一条直线上力的合成
F1
F2
F1
F=F1 + F2
F=F1 - F2
一个力作用
二力同向
二力反向
二 、合成方法
二 、合成方法
1.同一直线上力的合成
反向:F=F1 - F2
同向:F=F1 + F2
不在同一直线上两个力怎样合成呢?
提出问题
F1
F2
·
O
想一想
你能设计一个实验探究合力F与互成角度的两个力F1、F2的关系吗?
【实验器材】
方木板、白纸、弹簧秤(两个)、橡皮条、细绳套1个或2个、三角板、刻度尺、图钉(几个)。
1、怎样确定两个分力
F1、F2的大小、方向?
O
O
F
2、怎样使F单独作用
效果与F1、F2共同
作用效果相同?
【实验实施】
1、用两个弹簧秤分别拉
住两个细绳套到某一
位置,用力的图示表
示F1、F2;
2、用一个弹簧秤使用等
效替代的方法求得F1、
F2 的合力F,用力的
图示表示F(注意选
择恰当的标度);
力的合成实验演示一
C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\力合成\力的合成模拟.swf
结论:
力的合成遵循的规律:
(1)平行四边形定则:两个力合成时,以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。
(2)注意:
平行四边形定则只适用于共点力的情况下。
二、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
F1
F
O
F2
解:(1)作图法.
则F=75N, 合力F与水平分力F1间的夹角为53°
3. 求合力的方法(1)
力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。通过作图法求这两个力的合力F的大小和方向。
(1)、作图法:
①按同一标度作出两个分力F1、F2力的图示;
②画出平行四边形;(分力和合力要画成带箭头的实线,平行四边形的另外两条边必须画成虚线。)
③量出对角线的长度,根据选定的标度求出合力的大小;
④用量角器量出合力与某个分力的夹角,表示合力的方向。
3. 求合力的方法 (1)
思考:有没其他方法呢?
3. 求合力的方法(2)
(2)、计算法:
根据平行四边形定则作出力的示意图,利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系,求合力大小和方向。
tanα=F2/F1 =4/3
如图所示,作出力的示意图,则
= 75N
α=53°
4、多力合成的方法:
F12
F123
F1234
先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力
逐次合成法
F1
F2
F3
F4
F5
例:如图正六边形中,共点力F1、F2、F3、F4、F5,若F1=1N,则它们的合力是多大?
F1
F5
思考2:
合力可能大于某一分力,也可能小于某一分力
合力与分力的关系
5、合力与分力间的关系:
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。
⑤合力的取值范围:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2
④当分力大小一定时,夹角θ越大,合力就越小:
F合随F1和F2的夹角增大而减小
F1
F2
F合
F1
F2
F合
③两力相互垂直时(θ=90°)
合力可能大于某一分力,也可能小于、等于某一分力
小结
1、合力与分力的关系是“等效替代”。
2、平行四边形定则:不在一条直线的两个力的合成时,以表示这两个力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。
3、合力与分力的大小关系:
(1)合力大小范围︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
合力不一定比分力大
(2)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。
4.共点力: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。
1.关于合力与其两个分力的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同
B.合力的大小一定等于两个分力的代数和
C.合力可能小于它的任一分力
D.合力大小可能等于某一分力的大小
当堂达标
ACD
2.两个共点力的大小都是50N,如果要使这两个力的合力大小也是50N,那么这两个力之间的夹角应为 ( )
   A.30° B.45° C.90° D.120°
3.关于合力的下列说法,正确的是  ( )
  A.几个力的合力就是这几个力的代数和
  B.几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力
  C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的力
  D.几个力的合力可能大于这几个力中最大的力
4.5N和7N的两个力的合力可能是   ( )
  A.3N B.13N C.2.5N D.10N
5.用两根绳子吊起—重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是  ( )
  A.不变  B.减小  C.增大  D.无法确定
6.某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过90°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为 ( )
  A.0      B.     C.      D.2
D
CD
ACD
A
B
作业布置:(作业本上交)
问题与练习:T4、
再见