2012高中物理課件 2.5力的合成課件 教科版必修1

1、5．力的合成,1．某同學從學校先向東行走300 m，然后又向南行走400 m到了書店，那么該同學從學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校走到書店的位移不是700 m，而是500 m.,2．在下圖中，一個成年人或兩個孩子均能提起相同質量的一桶水，那么該成年人用的力與兩個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、幾個力可用一個力來替代1．

2、合力、分力(1)合力與分力：當一個物體受到幾個力共同作用時，如果一個力的________跟這幾個力的共同_____相同，這一個力叫做那幾個力的_____，那幾個力叫做這個力的_____．(2)合力與分力的關系：等效替代關系．,2．力的合成求幾個力的______的過程．3．共點力幾個力如果都作用在___________，或者它們的作用線_______________，這幾個力就叫做共點力．,(1)幾個力作用在物體上相當

3、于一個很大力的作用，這是不是就是力的合成？(2)兩個小孩的力可以等效為一個大人的力，在什么條件下可以等效？(3)兩個小孩的力是不是就是這個大人的力，為什么？,【提示】　(1)中所說的幾個力的作用效果相當于一個很大的力，這就是力的合成思想；(2)兩個小孩的力的作用效果和一個大人的力產生的效果相同，那么兩個小孩的力就可以等效為一個大人的力；(3)兩個小孩的力產生的效果和一個大人的力相同，但是兩個小孩的力和這個大人的力施力物體不同，它們不

4、是同一個力，力的合成時只是說效果相同，一定要注意這種區(qū)別．,二、探究共點力合成的規(guī)律實驗器材,3．撤去F1和F2，如下圖所示，用一個_____________直接拉著橡皮筋沿KE伸長到O點，讀出此時彈簧測力計的示數為F(在同一張紙上畫出力F的圖示)．,4．作圖分析得出結論用表示兩個共點力F1、F2的線段為______作平行四邊形，對角線的______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

5、上述實驗和作圖．,三、互成直角的兩個力的合成1．作圖法：從力的作用點起，依兩個分力的作用方向按同一______作出兩個分力F1和F2，并把F1、F2作為______作出平行四邊形，這個平行四邊形的對角線的長度按同一標度表示______的大小，對角線的方向就是______的方向，通?？梢杂昧拷瞧髦苯恿砍龊狭與___________的夾角θ.,一、合力與分力的關系1．正確理解合力與分力(1)合力與幾個分力間是等效替代關

6、系，受力分析時，分力與合力不能同時作為物體所受的力．(2)只有同一物體同時受到的力才能合成．2．合力與分力間的大小關系(1)兩力同向時合力最大：F＝F1＋F2，方向與兩力同向；(2)兩力方向相反時，合力最?。篎＝|F1－F2|，方向與兩力中較大的力同向；,(1)力的合成是唯一的； (2)只有同一物體所受的力才能合成；(3)不同性質的力也可以合成，因為合力與分力是作用效果上的一種等效代替．在實際研究幾個力的合力時，常采用平行四

7、邊形定則，通過作圖法或解析法求出合力．,1.下列關于合力與分力之間的關系的說法正確的是(　　)A．合力就是分力的代數和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，而不是代數和，所以A項錯誤；合力的大小介于兩分力代數和與兩分力代數差的絕對值之間，因此B項錯誤，D項正確；當兩分力方向相同時，合力與分力方向相同，C項錯誤．【答案】　D,二、共點力合成的平行

8、四邊形定則1．同一直線上兩個力的合成法則同一直線上的兩個共點力F1、F2，兩者同方向時，其合力大小為F1＋F2，方向為兩個力的方向．兩者反方向時，其合力大小為|F1－F2|，方向為F1和F2中較大的方向．,2．不在同一直線上兩個力的合成法則——平行四邊形定則(1)兩個力合成時，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表示合力的大小和方向．(2)兩個以上的力的合成方法：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力與

9、第三個力的合力，直到把所有_______都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力．,外力,【答案】　D,【解析】　求三個力的合力大小的范圍，則先確定兩個力合力的大小范圍，由平行四邊形定則，5 N和7 N的合力最大為12 N，最小為2 N，則這個合力大小可能為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，合力的大小可能是21 N，故正確答案為D.【答案】　D,

10、(1)F1、F2兩力合力大小的取值范圍為|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(2)多個力合成時，先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力與第三個力的合力，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．,【解析】　兩個共點力的合力大小的取值范圍是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.根據以上關系，可以求得F2大小的取值范圍是60 N≤F2≤140 N．故只有選項C正確．【答案】　C,解法二：計算法：如圖丙所示，直角三角形OAD中，OD

11、表示合力F的一半，∠AOD＝25°，由直角三角形知識得F/2＝F1cos 25°，則F＝2F1cos 25°≈2×2 000×0.906 N≈3624 N.合力F的方向與F1的方向的夾角θ＝25°，如圖丙所示．,(1)求解矢量時要注意不僅要求出其大小，還要求出其方向．其方向經常用它與已知矢量的夾角表示．(2)比較兩種解法：分析可知應用計算法求解較為精確，作圖法的精確度相對差些

12、，但在測量誤差允許范圍內，所得的結果還是一致的．(3)用作圖法求合力時，要采用統(tǒng)一的標度，要標出箭頭且實線、虛線要分明．,代表合力F的線段與代表F1、F2的線段長度是相等的，因此合力大小應為10 N．當再加一個12 N的力，且與F1、F2夾角均為120 °時，由圖分析可知，這個力應與F1、F2的合力F在一條直線上，且方向相反，故可將三個力的合力看成是12 N的力與力F合成的結果，即三個力的合力大小為2 N.,在求幾個力的合成時

13、，依據題意作出平行四邊形，根據幾何關系解決問題是基本的思路和方法．,【解析】　因為這六個力中，各有三對力方向相反，故先將任意兩個方向相反的力合成，然后再求合力．由圖可以看出，任意兩個方向相反的力的合力都為3 N，且互成120°，所以這六個力的合力為零．因為這六個力的合力為零，所以，任意五個力的合力一定與第六個力大小相等，方向相反．由此得，去掉1 N的那個力后，其余五個力的合力為1 N，方向與1 N的力的方向相反．【答案】

14、　0　1 N　與1 N的力的方向相反,對力的合成法則理解不深入導致錯誤共點的兩個力(F1、F2)的合力的取值范圍是|F1－F2|≤F合≤F1＋F2.若第三個共點力的大小在這一范圍內，那么這三個力的合力可以為零．必須指出，矢量的正負號是用來表示矢量的方向的，比較兩個矢量的大小應比較這兩個矢量的絕對值，而不應比較這兩個力的代數值．,大小為4 N、7 N和9 N的三個共點力，它們的最大合力是多大？最小合力是多大？,【錯解】　當三個力同方向時

15、，合力最大，此時，F合＝20 N．當4 N、7 N的兩個力同向且與9 N的力方向相反時，合力最小，此時F合＝2 N.,【正解】　當三個力同方向時，合力最大，合力最大值為F＝F1＋F2＋F3＝20 N.由于這三個力中任意兩個力的合力的代數差(即最小值)都小于第三個力，所以這三個力的合力的最小值為零．,【錯因分析】　在錯解中，求三個共點力的最小合力時，由于思維定勢的副作用，仍和求最大合力一樣，把三個力限定在一條直線上考慮，從而導致錯誤．,

16、1．下列關于合力和分力之間的關系的說法中正確的是(　　)A．合力就是分力的代數和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，而不是代數和，A錯誤；合力的大小在兩分力的代數和與兩分力代數差的絕對值之間，B錯誤，D正確；當兩分力方向相同時，合力與分力方向相同，C錯誤．故正確答案為D.【答案】　D,【答案】　B,【解析】　由于物體的重力大于拉力，則地面對物

17、體有支持力，且物體仍然靜止．因為物體靜止，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D正確．【答案】　D,【解析】　由圖可知F1＝F2＝F，F3＝2F.其中F1、F2成120°角，則這兩個力的合力等于F，方向在其角平分線上，即與F3同向，故這三個力的合力等于3F.【答案】　A,5．把一個物體放在傾角為37°的斜面上，物體處于靜止狀態(tài)，已知物體受到斜面的支持力為40 N，受到斜面的摩擦力為30 N