力的合成 优质课用.ppt

* 3.4 力的合成 一个成年人用的力F与两个孩子用的力F1、F2效果相同──把这桶水提起． F F1 F2 一根绳子的力（左图）与两根绳子的力（右图）效果相同──把这个小孩子拉起． 生活中还有很多事例可以说明“几个力与一个力的作用效果相同”。观察下面的情境图片，细心体会“等效替代”的含义。 想一想： 1、一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。 2、求几个已知力的合力叫做力的合成。 力的合成 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。 力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不改变其作用效果。 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。 3）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 (图1) (图2) (图3) 如图1、图2为共点力；而图3为非共点力． 上一页 下一页 目 录 退 出 F1=4N 0 F2=3N F = F1+F2= 7N （1）同向相加 二、力的合成 1、同一直线上两个力的合成 大小F =F1+F2，方向与两力方向相同 （2）反向相减 0 F1=4N F2=3N F = F1-F2= 1N 二、力的合成 1、同一直线上两个力的合成 大小F =|F1-F2|，方向与较大力的方向相同 同一直线上二力合成的规律 使用直接加减的方法 同向相加 反向相减 问题 若两个分力的方向不在同一直线上呢? 一个力的作用效果＝两个力的作用效果 2、互成角度的两个力的合成 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）。 (2)实验步骤 1.把方木板立在桌上,用图钉把白纸钉在方木板上 2.用图钉把橡皮筋的一端固定在方木板上K点,橡皮筋的另一端E拴上两根细绳 3.用两个弹簧秤分别钩住两根细绳,沿两个不同方向的拉力F1,F2拉橡皮筋,使橡皮筋的结点E伸长到某一位置O点,橡皮条伸长了EO这样的长度,记下O点的位置、两个弹簧秤的读数和两根细绳的方向.然后撤去F1和F2. 4.用一个弹簧秤钩住一根细绳,用拉力F使橡皮筋的结点E拉到同样位置O点,记下弹簧秤的读数和细绳的方向 5.选定一个合适的标度,用力的图示法画出F1、F2和F的图示，找出F与F1、F2的关系 为什么要记下细绳的方向？ 为什么也要拉到同样的位置0点？ 验证力的平行四边形定则 结论：在实验允许的误差范围内, F1、F2为邻边组成平行四边形，合力F是它的对角线。 1、同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是：将两只弹簧秤钩好后对拉,若两只弹簧在拉的过程中,读数相同,则可选,若不同,应另换,直至相同为止 。 2、在不超过弹簧秤及橡皮条弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。 3、在同一次实验中,橡皮条拉到的结点O的位置一定要相同。 4、画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画大一些,但也不要太大而画出纸外。要严格按力的图示法作出力。 5、由作图法得到的合力F和实际的合力F’不可能完全重合，但在误差允许范围内即可认为F和F’相等。 注意事项 验证力的平行四边形定则 结论：在实验允许的误差范围内, F1、F2为邻边组成平行四边形，合力F是它的对角线。 F2 F · F1 O 两个互成一定角度的力合成时:如果用两个共点力F1和F2的线线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示来。这叫做平行四边形定则。 大小：标度 方向：角度 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： F 大小：标度 方向：角度 θ F1 F2 o 2、互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则 计算： 作图法(即力的图示)求合力 10N F合 530 大小F合=10X5N=50N 方向：与F1成53°斜向右上方 例:有两个互成直角的共点力:F1=30N,沿水平方向;F2=40N,沿竖直方向.求它们的合力F合？ F1 F2 注意事项： （1）合力、分力要共点，实线、虚线要分清； （2）合力、分力的标度要相同，作图要准确； （3）对角线要找准；（4）力的箭头