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第4節
力的合成與分解(一)
01.新課引入
生活中，多個力作用在同一個物體上的情況較為常見。有時候，很多力作用在物體的同一點，有時候卻不是。
作出結點A的受力示意圖
作出重物BC的受力示意圖
A
B
C
受力有何特點？
02.共點力
幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，這幾個力叫作共點力。
03.非共點力
非共點力：力不但沒有作用在同一點上，它們的延長線也不能相交 于一點。
第一部分
合力與分力
01.合力與分力
假設一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力；那幾個力就叫作這個力的分力。
02.合力與分力的關系
1.等效性：合力的作用效果與分力的共同作用效果相同，它們在效 果上可以相互替代。
2.同體性：各個分力是作用在同一物體上的，分力與合力對應同一物體，作用在不同物體上的力不能求合力。
3.瞬時性：各個分力與合力具有瞬時對應關系，某個分力變化了， 合力也同時發生變化。
第二部分
力的合成
01.力的合成
在物理學中，我們把求幾個力的合力的過程叫做力的合成。
說明：力的合成就是找一個力去代替幾個已知力，而不改變其作用 效果。
思考：3N和4N的兩個共點力，它們的合力是多少
第三部分
探究兩個互成角度的力的合成規律
01.實驗器材
實驗器材：方木板、白紙、圖釘（幾個）、彈簧秤（兩個）、橡皮 條、細繩套兩個、刻度尺。
02.實驗操作
（1）在桌上平放一個木板，在方木板上鋪上一張白紙，用圖釘把白 紙固定好。
（2）用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上一點，
在橡皮筋的另外一端拴上兩條細繩套。
（3）用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡 皮筋伸長，結點達到某一位置Ｏ點
（4）用鉛筆記下Ｏ的位置和兩條細繩的方 向，分別讀出兩只彈簧測力計的示數
F1和F2。
需要記錄哪些信息？
注意哪些問題？
（5）只用一只彈簧測力計，通過細繩把橡皮筋的結點拉到相同的位 置Ｏ點。
需要記錄哪些信息？
注意哪些問題？
（6）用鉛筆記下細繩的方向，讀出彈簧測力 計的示數F。
（6）按照一定標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個分力Ｆ1、Ｆ2及合力F的圖示。
F
03.實驗結論
實驗結論：兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向，這個規律叫做平行四邊形定則。
F1
F2
F
注意：力用實線，輔助線用虛線
04.實驗視頻
05.注意事項
1．位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結點的位置一定要 相同．
2．角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條 時，其夾角不宜太小，也不宜太大。
3. 與木板平行：拉橡皮筋時要使彈簧稱與木板平面平行。
4.在合力不超出量程及橡皮條彈性限度內的前提下，測量數據應盡 量大一些．
6．統一標度：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同，并 且要恰當選定標度，使力的圖示稍大一些。
5.細繩套應適當長一些，便于確定力的方向．不要直接沿細繩套方 向畫直線，應在細繩套兩端畫個投影點，去掉細繩套后，連直線 確定力的方向．
06.學以致用
【例題】力F1＝45N，方向水平向右. 力F2＝60N,方向豎直向上.求 這兩個力的合力F 的大小和方向 .
方法一：作圖法
大小: F = 15×5 N= 75 N;
方向:與F1成53°斜向右上方
方法二：計算法
第四部分
平行四邊形定則應用與拓展
先求兩個力的合力，再求出這個合力與第三個力的合力，以此類推，直到把所有力合為一個力，得到總合力。
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
01.多個力的合成
說明：
（1）求多個力的合力時，與求解 順序無關。
（2）幾個力的合力只有一個，是 唯一的。
02.力的三角形定則
F1
F2
F
θ
F
θ
o
三角形定則
共起點
首尾相接
F1
F2
平行四邊形的鄰邊平移后，兩個共點力首尾相接，從一個力的始端指向另一個力的末端，這個有向線段就是合力。
03.力的多邊形定則
F1
F2
F3
F4
F2
F3
F4
F1234
第五部分
合力與分力的關系
q
F
③合力的大小范圍: ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
④合力可能大于、等于、小于任一分力
⑤兩個分力F1、F2大小不變，兩個分力的夾 角越大，合力越小。
兩個分力F1、F2大小不變，合力隨夾角如何變化？
①合力最大: F=F1+F2(夾角為00, 即方向相同)
②合力最小: F=︱F1 - F2︱(夾角為1800,即 方向相反)
合力一定時，兩等大分力隨夾角如何變化？
①合力一定時，兩等大分力大小隨夾角增大而增大
②當夾角為120°時，合力F=F1=F2
一個分力不變，另一個分力增大時,合力一定增大嗎？
①兩分力反向時
②兩分力成鈍角時
③兩分力成銳角時
F2
F1
F合
F2
F合
F合
一個分力不變，另一個分力增大時,合力可能增大,可能減小,可能不變
三個共點力合成后的范圍？
①三個力共線且同向時，其合力最大，等于F1＋F2＋F3
②任取兩個力，求出其合力的范圍;
如果第三個力在這個范圍之內，
則三個力的合力最小值為零；
如果第三個力不在這個范圍內，
則合力最小值等于最大的力減去另外兩個力之和。

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