最新2.5《力的合成》1教学讲义ppt.ppt

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1、2.5《力的合成》15.力的合成1．某同学从学校先向东行走300m，然后又向南行走400m到了书店，那么该同学从学校走到书店的位移是700m吗？【答案】不是．由勾股定理可知从学校走到书店的位移不是700m，而是500m.2．在下图中，一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相同？二者能否等效替换？【答案】二者的作用效果均是把一桶水提起，能够等效替换．二、探究共点力合成的规律实验器材实验步骤1．在水平放置的图板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在图板上的K点处，橡皮筋的自然长度为，如右图．KE2．如下图所示，让橡皮筋在互成12

2、0°的两个弹簧测力计的共同作用下，沿KE方向由E点伸长至O点，读出此时弹簧测力计的分别为F1和F2(在同一张纸上画出力F1和F2的图示)．示数3．撤去F1和F2，如下图所示，用一个直接拉着橡皮筋沿KE伸长到点，读出此时弹簧测力计的示数为F(在同一张纸上画出力F的图示)．弹簧测力计O4．作图分析得出结论用表示两个共点力F1、F2的线段为作平行四边形，对角线的和与F的大小和方向相同．5．改变F1和F2的大小和方向，重复上述实验和作图．邻边长短方向三、互成直角的两个力的合成1．作图法：从力的作用点起，依两个分力的作用方向按同一作出两个分力F1和F2，并把F1、F2作为作出平行四边形

3、，这个平行四边形的对角线的长度按同一标度表示的大小，对角线的方向就是的方向，通常可以用量角器直接量出合力F与的夹角θ.标度邻边合力合力某一分力2．计算法：可以根据平行四边形法则作出示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力．相互垂直的两个力的合成，如下图所示，F＝若合力F与分力F1的夹角为θ，则tanθ＝F2/F1.一、合力与分力的关系1．正确理解合力与分力(1)合力与几个分力间是等效替代关系，受力分析时，分力与合力不能同时作为物体所受的力．(2)只有同一物体同时受到的力才能合成．2．合力与分力间的大小关系(1)两力同向时合力最大：F＝F1＋F2，方向与两力同向；(2)两力方

4、向相反时，合力最小：F＝

5、F1－F2

6、，方向与两力中较大的力同向；(3)两力成某一角度θ时，如右图所示，三角形AOC的每一条边对应一个力，由几何知识可知：两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，即

7、F1－F2

8、

9、F1－F2

10、≤F≤F1＋F2.(4)夹角θ越大，合力就越小．(5)合力可以大于等于两分力中的任何一个力，也可以小于等于两分力中的任何一个力．1)力的合成是唯一的；(2)只有同一物体所受的力才能合成；(3)不同性质的力也可以合成，因为合力与分力是作用效果上的一种等效代替．在实际研究几个力的合力时，常采用平行四边形定则，通过作图法或

11、解析法求出合力．(1.下列关于合力与分力之间的关系的说法正确的是()A．合力就是分力的代数和B．合力总比某一分力大C．分力与合力的方向总是不一致的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，而不是代数和，所以A项错误；合力的大小介于两分力代数和与两分力代数差的绝对值之间，因此B项错误，D项正确；当两分力方向相同时，合力与分力方向相同，C项错误．【答案】D二、共点力合成的平行四边形定则1．同一直线上两个力的合成法则同一直线上的两个共点力F1、F2，两者同方向时，其合力大小为F1＋F2，方向为两个力的方向．两者反方向时，其合力大小为

12、F1－F2

13、，方向为F1和

14、F2中较大的方向．2．不在同一直线上两个力的合成法则——平行四边形定则(1)两个力合成时，以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表示合力的大小和方向．(2)两个以上的力的合成方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力．外力(3)求几种特殊情况的合力①夹角为θ、两个等大的力的合成，如图甲所示，作出的平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直的特点可得到直角三角形，解直角三角形求得合力F′＝2Fcos，合力F′与每一个分力的夹角等于θ/2，特殊情况：夹角为120°的两个等大的力的合成，如图

15、乙所示，实际上是图甲的特殊情况：F′＝2F·cos＝F，即合力大小等于分力．实际上对角线把画出的菱形分为两个等边三角形，所以合力与分力等大．推论：当F1＝F2＝F3，且三力夹角两两为120°时，其合力F＝0.甲②合力F与一个分力F1互相垂直时的力的合成，如图丙所示，利用对角线与一个分力垂直得到直角三角形，解直角三角形可求得合力F＝，合力F与F1的夹角为90°.以上三种特殊的合成在今后的学习中会经常遇到，应该熟练掌握．2.两个大小恒定的共点力，合力的最大值为a，合力的最小值为b.当两个共点力互相垂直时，合