資源簡介

(共50張PPT)
3.4力的合成和分解
第三章 相互作用——力
通過這節課學習我們可以知道：即使在算正確的情況下也不等于2.
本山大叔你錯了
在算錯的情況下不等于2
1+1在什么情況下不等于2？
《曹沖稱象》是人人皆知的歷史故事，請同學們結合下面的圖片回憶故事情節，細心體會曹沖是怎樣“稱出”大象的重量的？采用的是什么方法？
“等效替代”
共點力
共點力：幾個力如果都作用在物體的同一點上，或者它們的作用線相交于同一點上，這幾個力叫做共點力 .
生活中的例子：搬書
一同學能否替代兩位同學？
替代的依據是什么？
F1
F2
F
一、合力與分力
等效代替
分力
合力
替代
不是多了
作用效果相同
1.合力和分力：
2.合力和分力的關系：
等效代替
一個力產生的效果跟幾個力共同產生的效果相同，這個力叫做那幾個力的合力。原來的幾個力叫做分力。
合力與分力
分力
合力
求幾個力的合力的過程
叫做力的合成
如何求合力？
二、力的合成和分解
等效代替
分力
合力
求一個力的分力的過程
叫做力的分解
求幾個力的合力的過程
叫做力的合成
1.力的合成和分解
如何求兩個力的合力
情形一：同一直線上兩個同向力的合成
F1
F2
F合=F1+F2
兩個分力同向相加
布置考場拉課桌
如何求兩個力的合力
情形二：同一直線上兩個反向力的合成
F2
F1
F合=F1-F2
兩個分力反向相減
如何求兩個力的合力
情形三：互稱角度的兩個力
如何求合力？
實驗器材
探究求合力的方法
方木板、白紙、彈簧秤（兩個）、橡皮筋、細繩、三角板、刻度尺、圖釘
探究求合力的方法
設計實驗
1.怎樣選擇研究對象？
2.如何利用桌上器材得到兩個分力？
3.如何獲得兩個分力的合力？
4.需要記錄那些數據？方向怎樣確定？
5.怎樣保證兩個分力的作用效果與一個合力的作用效果相同？
實驗：探究兩個互成角度的力的合成規律
F1=10.0 N
F2=6.8 N
F合=12.8 N
O
2N
1.用兩個彈簧秤分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的結點伸長到某一位置Ｏ,記錄結點Ｏ 的位置、兩細繩的方向、兩彈簧秤的示數F1 、F2 。
2.只用一只彈簧秤通過細繩套把橡皮筋的結點拉長到同一位置Ｏ，記錄細繩的方向、彈簧秤的示數F 。
3.選定一個合適的標度，用力的圖示法畫出 F1 、F2 和 F 的圖示。
觀察與思考：以兩分力為鄰邊做出平行四邊形，畫出兩分力之間的對角線，看對角線與合力F 能否重合？
結論：
在誤差允許范圍內，合力與分力遵循平行四邊形定則！
2、平行四邊形定則
F
大小：標度
方向：角度
θ
F1
F2
o
以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向 .
此處畫的應該是圖示還是示意圖？
1.彈簧測力計使用前必須要校準。同一實驗中的兩只彈簧秤的選取方法是：將兩只彈簧秤鉤好后對拉，若兩只彈簧在拉的過程中，讀數相同，則可選，若不同，應另換，直至相同為止，應使拉力盡量大一些，以減小誤差。
2.在滿足合力不超過彈簧秤及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下，應使拉力盡量大一些，以減小誤差。
3.用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大，也不宜太小，在60°～100°之間為宜。
4.彈簧測力計中彈簧軸線、橡皮條、細繩套應該位于與紙面平行的同一平面內。
5.畫力的圖示時，應選定恰當的標度，盡量使圖畫大一些，但也不要太大而畫出紙外。要嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力。
6.在同一次實驗中，橡皮條拉到的結點O的位置一定要相同，由作圖法得到的F和測量得到的F'不可能完全符合，但在誤差允許范圍內可以認為F和F'符合即可。
注
意
事
項
典型題
例1. 力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向豎直向上.求這兩個力的合力F 的大小和方向 .
15 N
F1
F2
F
53°
方法一：作圖法
大小: F = 15×5 N= 75 N
方向:與F1成53°斜向右上方
典型題
例1. 力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向豎直向上.求這兩個力的合力F 的大小和方向 .
方法二：計算法（只適用于特殊角）
由直角三角形可得
方向：斜向右上方
與F1成
F1
F2
F合
練一練
F1與F2為作用在同一物體上的兩個力，F1=10 N，F2=10 N，已知兩力的夾角為120°，它們的合力大小是多少
F1=10 N
F2=10 N
o
F合=10 N
60°
當兩個大小相等的分力夾角為120°時合力與分力相等
思考與討論：
若F1、F2大小一定,夾角增大，合力如何變化？
合力什么時候最大，什么時候最小？
合力的范圍如何？
①θ＝0°時，合力最大
②θ＝180°時，合力最小
③ F1和F2 大小不變時， F合 隨F1和F2的夾角增大而減小.
④合力的取值范圍：
｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
F合可能大于、等于、小于 F1、F2 .
思考：合力是否一定比分力大？
3、合力與分力間夾角θ關系：
①θ＝0°時，即F1、F2共線同方向：
F合＝F1＋F2 合力方向與兩個力的方向相同
②θ＝180°時，即F1、F2共線反方向：
F合＝｜F1－F2｜ 合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同。
④合力的取值范圍：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
③夾角θ越大，合力就越小：
F合隨F1和F2的夾角增大而減小
F合可能大于、等于、小于 F1、F2
課堂練習
兩個力的大小分別為30N和100N。關于它們合力的大小，下列說法正確的是（　 ）
A. 最大值為100N
B. 最大值為130N
C. 最小值為0N
D. 最小值為30N
Ｂ
Ｂ
D
Ｂ
聯系實際
例題：在日常生活中有時會碰到這種情況：當載重卡車陷于泥坑中時，汽車駕駛員按圖所示的方法，用鋼索把載重卡車和大樹栓緊，在鋼索的中央用較小的垂直于鋼索的側向力就可以將載重卡車拉出泥坑，你能否用學過的知識對這一方法作出解釋。
F
F1
F2
F
O
·
為什么四兩可以撥千斤？
最大值 三個力方向均相同時，三力合力最大，Fm＝F1＋F2＋F3
最小值 若一個力在另外兩個力的和與差之間，則它們的合力的最小值為零
若一個力不在另外兩個力的和與差之間，則它們的合力的最小值等于三個力中最大的力減去另外兩個力
三個力合力范圍的確定：
F1=3N, F2=4N,F3=6N ,則合力取值范圍是： 。
F1=3N, F2=4N,F3=8N ,則合力取值范圍是： 。
0≤F合≤13N
1N≤F合≤15N
思考：若兩個以上的力作用在一個物體上時如何求合力？
F1
F2
F3
F4
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
先求出兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力.
逐次合成法
多個力的合成
F
如果沒有其它限制，對于同一條對角線，可以作出無數個不同的平行四邊形．
4、力的分解的多解性
已知一條對角線，可以畫出多少個平行四邊形？
一般情況下，要選擇按力的實際作用效果進行分解
力的分解
F
F2
F1
拖拉機的拉力有什么實際作用效果？
拖地時的力有什么實際作用效果？
F
F1
F2
·
F
F2
F1
等效代替
課堂練習：請按照力的作用效果把各力分解
F
G
F
a
b
F
F1
F1
F1
F1
F2
F2
F2
F2
聯系實際
高大的橋為什么要造很長的引橋？
G1
G
G2
q
q
聯系實際
平行四邊形
算術
1．標量：只有大小，沒有方向的物理量
運算法則：代數法則
2．矢量：既有大小又有方向的物理量
運算法則：平行四邊形法則.
三、矢量和標量
課堂小結
合力與分力：如果及格力共同作用產生的效果與一個力的作用效果相同，這一個力就叫作那幾個力的合力，那幾個力叫作這一個力的分力。
合力與分力的關系：等效替代
力的合成：已知分力求合力的過程
力的分解：已知合力求分力的過程
力和合成與分解遵循平行四邊形定則

展開更多......

收起↑