物理：第2章第5節(jié)《力的合成》精品課件(教科版必修1)(共44張PPT)

1、物理：第章第節(jié)力的合成精品課件（教科版必修1）5.力的合成力的合成1某同學(xué)從學(xué)校先向東行走300 m，然后又向南行走400 m到了書店， 那么該同學(xué)從學(xué)校走到書店的位移是700 m嗎？ 【答案】不是由勾股定理可知從學(xué)校走到書店的位移不是700 m，而是500 m.2在下圖中，一個(gè)成年人或兩個(gè)孩子均能提起相同質(zhì)量的一桶水，那么該成年人用的力與兩個(gè)孩子用的力作用效果是否相同？二者能否等效替換？【答案】二者的作用效果均是把一桶水提起，能夠等效替換一、幾個(gè)力可用一個(gè)力來替代一、幾個(gè)力可用一個(gè)力來替代1合力、分力(1)合力與分力：當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力共同作用時(shí)，如果一個(gè)力的 跟這幾個(gè)力的共同 相同，這一

2、個(gè)力叫做那幾個(gè)力的 ，那幾個(gè)力叫做這個(gè)力的 (2)合力與分力的關(guān)系：等效替代關(guān)系2力的合成求幾個(gè)力的 的過程3共點(diǎn)力幾個(gè)力如果都作用在 ，或者它們的作用線 ，這幾個(gè)力就叫做共點(diǎn)力作用效果作用效果效果效果分力分力合力合力合力合力相交于同一點(diǎn)相交于同一點(diǎn)同一點(diǎn)上同一點(diǎn)上 俗話說：“三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮”意為個(gè)人的能力是有限的，集體的智慧是無窮的“眾人劃槳開大船”說的是眾人合力可以排山倒海，可以開動(dòng)大船日常生活中一個(gè)大人可以搬動(dòng)一個(gè)重物，兩個(gè)小孩也可以抬動(dòng)這個(gè)重物如右圖這說明：兩個(gè)小孩的作用力可以等效為一個(gè)大人的作用力(1)幾個(gè)力作用在物體上相當(dāng)于一個(gè)很大力的作用，這是不是就是力的合成？(2)兩個(gè)

3、小孩的力可以等效為一個(gè)大人的力，在什么條件下可以等效？(3)兩個(gè)小孩的力是不是就是這個(gè)大人的力，為什么？【提示】(1)中所說的幾個(gè)力的作用效果相當(dāng)于一個(gè)很大的力，這就是力的合成思想；(2)兩個(gè)小孩的力的作用效果和一個(gè)大人的力產(chǎn)生的效果相同，那么兩個(gè)小孩的力就可以等效為一個(gè)大人的力；(3)兩個(gè)小孩的力產(chǎn)生的效果和一個(gè)大人的力相同，但是兩個(gè)小孩的力和這個(gè)大人的力施力物體不同，它們不是同一個(gè)力，力的合成時(shí)只是說效果相同，一定要注意這種區(qū)別二、探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律二、探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟1在水平放置的圖板上固定一張白紙，將橡皮筋的一端固定在圖板上的K點(diǎn)處，橡皮筋的自然長度為 ，如右圖K

4、E2如下圖所示，讓橡皮筋在互成120的兩個(gè)彈簧測力計(jì)的共同作用下，沿KE方向由E點(diǎn)伸長至O點(diǎn)，讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的 分別為F1和F2(在同一張紙上畫出力F1和F2的圖示)示數(shù)示數(shù)3撤去F1和F2，如下圖所示，用一個(gè) 直接拉著橡皮筋沿KE伸長到 點(diǎn)，讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F(在同一張紙上畫出力F的圖示)彈簧測力計(jì)彈簧測力計(jì)O4作圖分析得出結(jié)論用表示兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2的線段為 作平行四邊形，對(duì)角線的 和 與F的大小和方向相同5改變F1和F2的大小和方向，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)和作圖鄰邊鄰邊長短長短方向方向三、互成直角的兩個(gè)力的合成三、互成直角的兩個(gè)力的合成1作圖法：從力的作用點(diǎn)起，依兩個(gè)分力的作用方向

5、按同一 作出兩個(gè)分力F1和F2，并把F1、F2作為 作出平行四邊形，這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線的長度按同一標(biāo)度表示 的大小，對(duì)角線的方向就是 的方向，通?？梢杂昧拷瞧髦苯恿砍龊狭與 的夾角.標(biāo)度標(biāo)度鄰邊鄰邊合力合力合力合力某一分力某一分力2計(jì)算法：可以根據(jù)平行四邊形法則作出示意圖，然后由幾何知識(shí)求解對(duì)角線，即為合力相互垂直的兩個(gè)力的合成，如下圖所示，F(xiàn)若合力F與分力F1的夾角為，則tan F2/F1.一、合力與分力的關(guān)系一、合力與分力的關(guān)系1正確理解合力與分力(1)合力與幾個(gè)分力間是等效替代關(guān)系，受力分析時(shí)，分力與合力不能同時(shí)作為物體所受的力(2)只有同一物體同時(shí)受到的力才能合成2合力與分力間的

6、大小關(guān)系(1)兩力同向時(shí)合力最大：FF1F2，方向與兩力同向；(2)兩力方向相反時(shí)，合力最?。篎|F1F2|，方向與兩力中較大的力同向；(3)兩力成某一角度時(shí)，如右圖所示，三角形AOC的每一條邊對(duì)應(yīng)一個(gè)力，由幾何知識(shí)可知：兩邊之和大于第三邊，兩邊之差小于第三邊，即|F1F2|FF2，則F1F2a，F(xiàn)1F2b.兩力垂直時(shí)合力F ，聯(lián)立得F.【答案】D 大小分別為5 N、7 N、9 N的三個(gè)力合成，其合力F大小的范圍為()A3 NF20 NB2 NF21 NC0F20 N D0F21 N【解析】求三個(gè)力的合力大小的范圍，則先確定兩個(gè)力合力的大小范圍，由平行四邊形定則，5 N和7 N的合力最大為12

7、 N，最小為2 N，則這個(gè)合力大小可能為9 N，而若它的方向與9 N的方向相反，這兩個(gè)力合成后的合力可能為0，若它的大小為12 N，且方向與9 N力的方向相同時(shí)，合力的大小可能是21 N，故正確答案為D.【答案】D (1)F1、F2兩力合力大小的取值范圍為|F1F2|FF1F2.(2)多個(gè)力合成時(shí)，先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力 11：如右圖所示，有兩個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)是F140 N，一個(gè)是F2，它們的合力是F100 N，則F2的大小可能是()A20 N B40 NC80 N D160 N【解析】兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小

8、的取值范圍是|F1F2|FF1F2.根據(jù)以上關(guān)系，可以求得F2大小的取值范圍是60 NF2140 N故只有選項(xiàng)C正確【答案】C 如下圖甲所示，物體受到大小相等的兩個(gè)拉力的作用，每個(gè)拉力都是2 000 N，夾角為50.請(qǐng)分別用力的圖示法和計(jì)算法求出這兩個(gè)拉力的合力(cos 250.906)【解析】解法一：作圖法：按作圖法取0.5 cm長表示500 N的力，O點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)，作出平行四邊形，如圖乙所示，量出對(duì)角線長為3.6 cm，故合力F的大小為 500 N3 600 N，合力的方向沿兩分力F1和F2的夾角的平分線解法二：計(jì)算法：如圖丙所示，直角三角形OAD中，OD表示合力F的一半，AOD25，

9、由直角三角形知識(shí)得F/2F1cos 25，則F2F1cos 2522 0000.906 N3624 N.合力F的方向與F1的方向的夾角25，如圖丙所示 (1)求解矢量時(shí)要注意不僅要求出其大小，還要求出其方向其方向經(jīng)常用它與已知矢量的夾角表示(2)比較兩種解法：分析可知應(yīng)用計(jì)算法求解較為精確，作圖法的精確度相對(duì)差些，但在測量誤差允許范圍內(nèi)，所得的結(jié)果還是一致的(3)用作圖法求合力時(shí)，要采用統(tǒng)一的標(biāo)度，要標(biāo)出箭頭且實(shí)線、虛線要分明 大小均為10 N的兩個(gè)共點(diǎn)力，當(dāng)其夾角為120時(shí)，合力的大小為多少？若再增加一個(gè)大小為12 N的力，三個(gè)力共點(diǎn)且在一個(gè)平面內(nèi)，并且互成120角，則這三個(gè)力的合力大小為多

10、少？ 我們可依據(jù)題給條件作出平行四邊形，如右圖所示，由示意圖可看出每一個(gè)力與合力間的夾角為60，根據(jù)幾何知識(shí)可知，代表合力F的線段與代表F1、F2的線段長度是相等的，因此合力大小應(yīng)為10 N當(dāng)再加一個(gè)12 N的力，且與F1、F2夾角均為120 時(shí)，由圖分析可知，這個(gè)力應(yīng)與F1、F2的合力F在一條直線上，且方向相反，故可將三個(gè)力的合力看成是12 N的力與力F合成的結(jié)果，即三個(gè)力的合力大小為2 N.【解析】 在求幾個(gè)力的合成時(shí)，依據(jù)題意作出平行四邊形，根據(jù)幾何關(guān)系解決問題是基本的思路和方法 31：如右圖所示，六個(gè)力的合力為_N若去掉1 N的那個(gè)力，則其余五個(gè)力的合力為_N，合力的方向是_【解析】因

11、為這六個(gè)力中，各有三對(duì)力方向相反，故先將任意兩個(gè)方向相反的力合成，然后再求合力由圖可以看出，任意兩個(gè)方向相反的力的合力都為3 N，且互成120，所以這六個(gè)力的合力為零因?yàn)檫@六個(gè)力的合力為零，所以，任意五個(gè)力的合力一定與第六個(gè)力大小相等，方向相反由此得，去掉1 N的那個(gè)力后，其余五個(gè)力的合力為1 N，方向與1 N的力的方向相反【答案】01 N與1 N的力的方向相反對(duì)力的合成法則理解不深入導(dǎo)致錯(cuò)誤對(duì)力的合成法則理解不深入導(dǎo)致錯(cuò)誤共點(diǎn)的兩個(gè)力(F1、F2)的合力的取值范圍是|F1F2|F合F1F2.若第三個(gè)共點(diǎn)力的大小在這一范圍內(nèi)，那么這三個(gè)力的合力可以為零必須指出，矢量的正負(fù)號(hào)是用來表示矢量的方向

12、的，比較兩個(gè)矢量的大小應(yīng)比較這兩個(gè)矢量的絕對(duì)值，而不應(yīng)比較這兩個(gè)力的代數(shù)值 大小為4 N、7 N和9 N的三個(gè)共點(diǎn)力，它們的最大合力是多大？最小合力是多大？【錯(cuò)解】當(dāng)三個(gè)力同方向時(shí)，合力最大，此時(shí)，F(xiàn)合20 N當(dāng)4 N、7 N的兩個(gè)力同向且與9 N的力方向相反時(shí)，合力最小，此時(shí)F合2 N.【正解】當(dāng)三個(gè)力同方向時(shí)，合力最大，合力最大值為FF1F2F320 N.由于這三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力的代數(shù)差(即最小值)都小于第三個(gè)力，所以這三個(gè)力的合力的最小值為零【錯(cuò)因分析】在錯(cuò)解中，求三個(gè)共點(diǎn)力的最小合力時(shí)，由于思維定勢的副作用，仍和求最大合力一樣，把三個(gè)力限定在一條直線上考慮，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤1下列關(guān)于

13、合力和分力之間的關(guān)系的說法中正確的是()A合力就是分力的代數(shù)和B合力總比某一分力大C分力與合力的方向總是不一致的D合力的大小可能等于某一分力的大小【解析】合力是分力的矢量和，而不是代數(shù)和，A錯(cuò)誤；合力的大小在兩分力的代數(shù)和與兩分力代數(shù)差的絕對(duì)值之間，B錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)兩分力方向相同時(shí)，合力與分力方向相同，C錯(cuò)誤故正確答案為D.【答案】D2兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1、F2，當(dāng)它們間的夾角為90時(shí)，合力大小為20 N，那么當(dāng)它們之間的夾角為120時(shí)，合力的大小為()A40 N B10 NC20 N D10 N【解析】設(shè)F1F2F.當(dāng)它們的夾角90時(shí)，其合力為 F，即 F20 N，F(xiàn)10 N當(dāng)夾角為120時(shí)，其合力與F等大故選B.【答案】B3一個(gè)重為20 N的物體置于光滑的水平面上，當(dāng)用一個(gè)F5 N的力豎直向上拉該物體時(shí)，如右圖所示，物體受到的合力為()A15 NB25 NC20 N D0【解析】由于物體的重力大于拉力，則地面對(duì)物體有支持力，且物體仍然靜止因?yàn)槲矬w靜止，所以豎直向上的拉力和支持力的合力與重力的合力為零故只有選項(xiàng)D正確【答案】D4.設(shè)有三個(gè)力同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)P上，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和一條對(duì)角線，如右圖所示，這三個(gè)力中最小的力的大小為F，則這三個(gè)力的合力等于()A3F B4FC5F D6F【解析】由圖可知F1