高中物理 第三章 第5節(jié) 力的分解課件 新人教版必修1.ppt
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5 力的合成,第三章 相互作用,學(xué)習(xí)目標(biāo),知識(shí)探究,典例精析,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.知道合力與分力的概念及力的合成的概念. 2.理解平行四邊形定則是一切矢量合成的普遍法則,會(huì)用平行四邊形定則求合力,知道分力與合力間的大小關(guān)系. 3.知道共點(diǎn)力的概念,會(huì)用作圖法、計(jì)算法求合力.,一、力的合成,(1)如圖1甲所示,把物塊掛在一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的下面,穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;如圖乙所示,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)(方向不同)拉住同一物塊,穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2.F與F1、F2有什么關(guān)系?F1、F2兩個(gè)數(shù)值相加正好等于F嗎?,,知識(shí)探究,,,導(dǎo)學(xué)探究,圖1,甲 乙,答案 作用效果相同,可以等效替代 不等于,,答案,(2)做一做:按課本“實(shí)驗(yàn)”提供的“探究求合力的方法”,回答下列問(wèn)題: ①兩次實(shí)驗(yàn)要把小圓環(huán)拉到同一位置,這體現(xiàn)了什么物理思想? ②嚴(yán)格按照力的圖示法作出兩分力F1、F2及它們的合力F.用虛線把合力F的箭頭端分別與兩個(gè)分力的箭頭端連接,所成的圖形是什么?,答案 ①等效替代 ②平行四邊形,,答案,對(duì)力的合成的理解 (1)合力與分力 當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力的共同作用時(shí),我們常??梢郧蟪鲞@樣一個(gè)力,這個(gè)力產(chǎn)生的 跟原來(lái)幾個(gè)力的共同效果 ,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的 ,原來(lái)的幾個(gè)力叫做 . (2)力的合成的方法——平行四邊形定則: 求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力,可以把F1、F2的線段作為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線即表示合力的大小和方向.,,,知識(shí)梳理,效果,相同,合力,分力,,答案,關(guān)于合力的下述說(shuō)法中正確的是( ) A.合力的性質(zhì)與原來(lái)分力性質(zhì)相同 B.合力與原來(lái)的分力間的關(guān)系是等效替代關(guān)系 C.合力總比分力大 D.合力總比一個(gè)分力大,比另一個(gè)分力小,,,即學(xué)即用,解析 在力的合成中,合力并不是一個(gè)真實(shí)存在的力,找不到合力的施力者,合力與分力的概念是建立在效果相同即所謂的等效的基礎(chǔ)上的,因此,合力也就沒(méi)有性質(zhì)的問(wèn)題.合力這個(gè)“合”字的意義不是代數(shù)中的“和”,合力F既可以大于、也可以等于或小于原來(lái)的任意一個(gè)分力,一般地,|F1-F2|≤F≤F1+F2.故正確選項(xiàng)為B.,B,,解析答案,二、共點(diǎn)力及其平衡,(1)共點(diǎn)力一定作用在同一點(diǎn)嗎?,,,導(dǎo)學(xué)探究,答案 不一定,有可能是延長(zhǎng)線(或反向延長(zhǎng)線)交于一點(diǎn).,(2)物體在兩個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài),這兩個(gè)力有什么關(guān)系?物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài),這三個(gè)力有什么關(guān)系?,答案 兩個(gè)力等大反向,合力為零;三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài),其中兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向.,,答案,共點(diǎn)力及其平衡 (1)共點(diǎn)力:如果幾個(gè)力共同作用在 上,或者雖不作用在同一點(diǎn)上,但它們的 ,這樣的一組力叫做共點(diǎn)力.力的合成的平行四邊形定則,只適用于共點(diǎn)力. (2)平衡狀態(tài):物體處于 或 的狀態(tài).物體處于平衡狀態(tài)時(shí)F合= .,,,知識(shí)梳理,同一點(diǎn),延長(zhǎng)線交于一點(diǎn),靜止,勻速直線運(yùn)動(dòng),0,,答案,關(guān)于共點(diǎn)力,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) A.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,則這兩個(gè)力一 定是共點(diǎn)力 B.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果是一對(duì)平衡力,則這兩個(gè)力是共點(diǎn)力 C.作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力,如果它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上,則這幾個(gè) 力是共點(diǎn)力 D.作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力,如果它們的作用線交于同一點(diǎn),則這幾個(gè) 力是共點(diǎn)力,,,即學(xué)即用,,解析答案,返回,解析 共點(diǎn)力是指同時(shí)作用在物體上的同一點(diǎn)或作用線相交于同一點(diǎn)的幾個(gè)力,故A錯(cuò)誤,B、C、D正確. 答案 A,,返回,例1 關(guān)于兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力F1、F2與其合力F的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.F大小隨F1、F2間夾角的增大而增大 B.F大小隨F1、F2間夾角的增大而減小 C.F大小一定小于F1、F2中最大者 D.F大小不能小于F1、F2中最小者,一、合力與分力的關(guān)系,,典例精析,,總結(jié)提升,解析答案,解析 合力隨兩分力間夾角的增大而減小,合力大小的范圍為|F1-F2|≤F≤F1+F2,例如,當(dāng)F1=5 N、F2=6 N時(shí),1 N≤F≤11 N,F(xiàn)可比F1、F2中的最小者小,也可以比F1、F2中的最大者大,故選項(xiàng)B正確.,B,總結(jié)提升,,合力與分力的大小關(guān)系 合力F既可以大于、也可以等于或小于原來(lái)的任意一個(gè)分力. 兩分力大小不變時(shí),合力F隨夾角α的增大而減小,隨α的減小而增大. (1)F的最大值:當(dāng)α=0時(shí),F(xiàn)max=F1+F2; (2)F的最小值:當(dāng)α=180時(shí),F(xiàn)min=|F1-F2|; (3)合力大小的取值范圍:|F1-F2|≤F≤F1+F2.,例2 在電線桿的兩側(cè)常用鋼絲繩把它固定在地上,如圖2所示.如果鋼絲繩與地面的夾角∠A=∠B=60,每條鋼絲繩的拉力都是300 N,分別用作圖法和計(jì)算法求兩根鋼絲繩作用在電線桿上的合力.(保留三位有效數(shù)字),二、兩力合成的基本方法,,歸納總結(jié),解析答案,圖2,解析 解法一:作圖法 如圖甲所示,自O(shè)點(diǎn)引兩條有向線段OC和OD,夾角為60.設(shè)定每單位長(zhǎng)度表示100 N,則OC和OD的長(zhǎng)度都是3個(gè)單位長(zhǎng)度,作出平行四邊形OCED,其對(duì)角線OE就表示兩個(gè)拉力F1、F2的合力F,量得OE長(zhǎng)約為5.2個(gè)單位長(zhǎng)度,所以合力F≈1005.2 N=520 N. 用量角器量得∠COE=∠DOE=30,所以合力方向豎直向下.,甲,,歸納總結(jié),解析答案,解法二:計(jì)算法 先畫(huà)出力的平行四邊形,如圖乙所示,其對(duì)角線OE就表示兩個(gè)拉力F1、F2的合力F,由于OC=OD,因此得到的是菱形,再連接CD,兩對(duì)角線垂直且平分,∠COO′=30.在三角形OCO′中OO′=OCcos 30.,乙,,歸納總結(jié),歸納總結(jié),,1.作圖法(如圖3所示),圖3,,歸納總結(jié),,2.計(jì)算法 (1)兩分力共線時(shí): ①若F1、F2兩力同向,則合力F=F1+F2,方向與兩力同向. ②若F1、F2兩力反向,則合力F=|F1-F2|,方向與兩力中較大的同向. (2)兩分力不共線時(shí): 可以根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖,然后由幾何關(guān)系求解對(duì)角線,其長(zhǎng)度即為合力大小.以下為兩種特殊情況.,,歸納總結(jié),,,歸納總結(jié),圖4,,圖5,若α=120,則合力大小等于分力大小 (如圖6所示).,圖6,例3 小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行,如圖7所示,已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F,兩人手臂間的夾角為θ,水和水桶的總重力為G,則下列說(shuō)法中正確的是( ),三、共點(diǎn)力及其平衡,,總結(jié)提升,解析答案,圖7,返回,,,總結(jié)提升,θ越大,在合力一定時(shí),分力越大,故D錯(cuò). 答案 C,總結(jié)提升,,共點(diǎn)力平衡的幾條重要推論: (1)二力平衡:如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個(gè)力必定大小相等、方向相反. (2)三力平衡:①物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向.②三個(gè)力可以構(gòu)成首尾相連的矢量三角形. (3)多力平衡:物體受N個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),其中任意一個(gè)力與剩余N-1個(gè)力的合力一定等大反向.,,返回,1.兩個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為F1=15 N,F(xiàn)2=8 N,它們的合力大小不可能等于( ) A.9 N B.25 N C.8 N D.21 N,,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1,2,3,4,解析 F1、F2的合力范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2,故7 N≤F≤23 N,不在此范圍的是25 N,應(yīng)選擇B項(xiàng).,B,,解析答案,2.如圖所示,三個(gè)大小相等的力F,作用于同一點(diǎn)O,則合力最小的是( ),1,2,3,4,C,,答案,3.(多選)如圖8所示,兩根等長(zhǎng)的輕繩將日光燈懸掛在天花板上,兩繩與豎直方向的夾角都為45,日光燈保持水平,所受重力為G.則( ),1,2,3,4,圖8,A.兩繩對(duì)日光燈拉力的合力大小為G B.兩繩的拉力和重力不是共點(diǎn)力,,解析答案,解析 如圖,兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn),這三個(gè)力為共點(diǎn)力,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;,1,2,3,4,由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于平衡狀態(tài),所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向,A選項(xiàng)正確;,答案 AC,4.物體只受兩個(gè)力F1和F2的作用,F(xiàn)1=30 N,方向水平向左,F(xiàn)2=40 N,方向豎直向下,求這兩個(gè)力的合力F.,,解析答案,1,2,3,4,返回,解析 解法一 作圖法 設(shè)定每單位長(zhǎng)度表示10 N,則分別取3個(gè)單位長(zhǎng)度、4個(gè)單位長(zhǎng)度,自O(shè)點(diǎn)引兩條有向線段OF1和OF2分別表示力F1、F2.以O(shè)F1和OF2為兩個(gè)鄰邊作平行四邊形如圖所示,,1,2,3,4,則對(duì)角線OF就是所求的合力F.量出對(duì)角線的長(zhǎng)度為5個(gè)單位長(zhǎng)度,則合力的大小F=510 N=50 N.用量角器量出合力F與分力F1的夾角θ為53,方向斜向左下.,,解析答案,解法二 計(jì)算法,,1,2,3,4,返回,答案 50 N,方向?yàn)榕cF1的夾角成53角斜向左下方,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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