2013年力的合成讲解.ppt

一、合力与分力 1．概念 （1）合力与分力： （2）共点力：作用在物体同一点或者作用线相交于同一点的几个力 2．关系：等效替代，不是并列并存，不是物体又多受了一个合力 二、两个力F1、F2的合成 1．同一直线上 ------定则的特例 ? 同向相加：F=F1+F2 F方向与F1、F2方向相同 ? 反向想减：F =F2-F1 F方向与较大的分力方向相同 2．互成角度：　｜F1－F2｜≤F合≤ F1＋F2 （1）合力可能大于、等于、小于任一分力。 （2）F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力越小。 （3）合力F不变，夹角越大，两个等值分力F1、F2的大小越大。 8．三角形定则 根据平行四边形定则，合力和两个分力必构成一个封闭的矢量三角形，叫做力的三角形定则，如下图所示． * 2.5 力的合成 F1 F2 F =三位同学 1.合力与分力　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。 O . O . F 1 F 2 F 合力 分力 合力与分力的关系是“等效替代”。 一、几个力可以作一个力来代替 2. 力的合成　求几个力的合力的过程叫做力的合成。 O . O . F 1 F 2 F 合力 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。而不是物体又多受了一个合力。 以前我们在哪里也用过“等效”思想 曹冲称象 为什么称出石头的重量就可以知道大象的重量呢？ 因为大象作用于船的压力与石头作用于船的压力所产生的作用效果是一样，也即是说它们是等效的。因此只要称出石头的重量就可以知道大象的重量了 共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。 二、共点力与非共点力 非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。 钩子受到的力是共点力 扁担受到的力是非共点力 （一）同一条直线上的二力的合成 F F2 F1 F=F1 + F2 F2 F1 F=F1 - F2 一个力作用 二力同向相加 二力反向相减 三、力的合成 F2 F1 如果两个力不在同一直线 上如何求合力？ 问题：1、怎样保证合力与分力等效？ 2、力的大小怎样知道？ 3、力的方向如何让确定？ 等效替代 效果相同 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？ 1、怎样设计才能使“合力”和“分力”产生的效果相同，且既比较准、又比较容易呢？ 探究求合力的方法 方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉（几个）。 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。这个法则叫做平行四边形定则。 使用范围：只适用于共点力。 作法： 大小：标度 方向：角度 2、互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则 计算： θ F F1 F2 o （二） 互成角度的两个力合成的方法： 1、计算法 2、作图法 三、力的合成 例：有两个互成直角共点力：F1=30N,水 平方向；F2=40N，沿竖直方向，请求出 这两个力的合力 有两个力F1、F2，请自行设定它们的大小， 用作图法求出它们之间的夹角分别为0、60、 90、150、180度角时合力的大小变化规律 思考：F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化? 合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何? 思考：合力是否一定比分力大？ 合力与分力间夹角θ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。 ④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2 ③ F1和F2大小不变时，夹角θ越大，合力就越小： F合随F1和F2的夹角增大而减小 ⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2 合力是唯一的 三、多力合成的方法： F1 F2 F3 F4 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 已知F1=2N，F2=10N， (1)它们的合力有可能等于5N、8N、10N、15N吗?