4力的合成.ppt

4 力的合成,1、能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。,2、掌握力的平行四边形定则，知道它是力的合成的基本规律。,3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。,多个力的作用效果=一个力的作用效果物理思想:等效替代,当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，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。,1、合力：,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。,求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成.,2、力的合成：,二、力的合成,两力同向相加 F=F1+F2=7N,大小F=F1+F2，方向与两力方向相同.,1、同一直线上两个同向力的合成,大小F=|F1-F2|，方向与较大力的方向相同.,两力反向相减 F=F1-F2=1N,2、同一直线上两个反向力的合成,不在同一直线上的两个力怎样求合力？,制定计划与设计实验,实验目的：探究求合力的方法。,实验原理：合力的作用效果与几个分力的作用效果相同。,实验准备：1、用什么方法表示分力与合力的大小和方向？2、怎样表明橡皮筋在一个力F的作用下作用效果与两个力F1、F2的共同作用效果相同？3、实验过程中需要记录哪些实验数据？,实验器材：粘好白纸的方木板、弹簧测力计2个、橡皮筋1条、细绳、刻度尺。,把橡皮条一端A固定在铺有白纸、水平放置的木板上，在橡皮条的另一端B结上两个细绳套。如图甲所示，用两个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的B端，使橡皮条伸长到O点，记下O点的位置、两细绳所在的直线和两弹簧测力计的示数，这样就确定了两个分力的大小和方向；如图乙所示，用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的B端，使它仍伸长到O点的位置，记下细绳所在的直线和弹簧测力计示数，这个力的作用效果与两个力同时作用时是相同的。,1、求两个力的合力时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，夹在两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，这个法则叫平行四边形定则。,F2,实验结论总结,2、平行四边形定则是矢量合成的通用法则。,【例题】气球在空中受到的空气浮力竖直向上，大小为4N，同时受到水平方向的风力作用，大小为3N。求气球受到的浮力与风力的合力。,1、图解法(即力的图示法)求合力,2、计算法求合力,1、图解法(即力的图示法)求合力。,解：选定一个合适的标度，如用一个单位长度表示1N，用O点代表气球，作出气球所受两个力的图示，如图所示。以F1、F2为邻边作平行四边形，作出表示合力F的对角线OF，用刻度尺量出对角线的长，约为5个单位长度，可求得合力的大小约为F=51N=5N用量角器量出合力F与竖直方向的夹角为37.00,2、计算法求合力,解：根据平行四边形定则作出下图:,由直角三角形可得,方向：与竖直方向夹角为且,两个分力大小一定时，合力的大小随它们之间的夹角是怎样变化的？你能确定合力的取值范围吗？,三、合力与分力的大小关系,在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。,1、当两个分力方向相同时（夹角为00）合力最大，FF1+F2 合力与分力方向相同；2、当两个分力方向相反时（夹角为1800）合力最小，FF1-F2 合力与分力F1、F2中较大的方向相同。3、合力大小范围 F1-F2 F F1+F24、合力可能大于、等于、小于任一分力,三个及三个以上力的合成的方法,先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有力合为一个力，得到合力。,F1,F2,F3,F4,F12,F123,F1234,共点力:如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力。,1.下列关于合力与分力的叙述中正确的是()A.合力的大小一定大于每一分力的大小。B.合力可以同时垂直于每一分力。C.合力与分力间是一种等效替代关系，不能同时考查它们的作用效果。D.若两个分力的大小不变，则合力的大小也不会变化,C,2.F1与F2为作用在同一物体上的两个力，F1=10N，F2=8N，它们的合力大小可能是()A.19N B.18N C.10N D.2N3.有两个大小相等的共点力F1和F2，当它们间的夹角为90时合力为F，则当它们间的夹角为120时，合力的大小为()A.2F B.C.F D.,BCD,B,4.如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力F1和F2的作用，但木块处于静止状态，F1=10N，F2=2N，则木块受到合力F合和F的大小，方向是（）A.F合=0；F=8N，方向向左B.F合=0,F=0 C.F合=10N，方向向左；F=8N，方向向左D.F合=10N，方向向左；F=12N，方向向右,A,2.一个定则:,3.两种方法,1.一种思想:等效替代,计算法：准确,平行四边形定则适用所有矢量的合成和分解,图解法：直观、误差大,