高中物理 3.4力的合成3課件 新人教版必修1.ppt

第三章相互作用 力的合成 一首優(yōu)美動聽的 清江放排 勾勒出了一幅放排工艱辛勞動的情景 在逆水行舟時 放排工在岸上背駝纜繩 唱著響亮的勞動號子 將竹排在逆水中向前緩慢拉動 如圖所示 你能從力學(xué)的角度上解釋它的道理嗎 假設(shè)有機(jī)動船的話 就不要人拉了 機(jī)械推力就可以使船逆水而上 但在沒有機(jī)械動力的情形下 兩岸的拉力f1 f2可以產(chǎn)生與機(jī)械動力相同的效果 也能使船逆水而上 學(xué)點1力的合成 合力與分力 定義 一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力的共同作用產(chǎn)生的效果相同 則這個力就叫那幾個力的合力 那幾個力叫做分力 兩點詮釋合力與分力的關(guān)系 a 合力與分力是一種等效替代的關(guān)系 即分力與合力雖然不同時作用在物體上 但可以相互替代 能夠相互替代的條件是分力和合力的作用效果相同 但不能同時考慮分力的作用與合力的作用 b 兩個力的作用效果可以用一個力替代 進(jìn)一步想 滿足一定條件的多個力的作用效果也可由一個力來替代 力的合成 定義 求幾個力的合力的過程叫做力的合成 說明 力的合成的實質(zhì)是找一個力去替代作用在物體上的幾個已知的力 而不改變其作用效果的方法 4 平行四邊形定則 內(nèi)容 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就代表合力的大小和方向 這個法則叫做平行四邊形定則 說明 平行四邊形定則是矢量運算的基本法則 應(yīng)用平行四邊形定則求合力的三點注意a 力的標(biāo)度要適當(dāng)b 虛線 實線要分清 表示分力和合力的兩條鄰邊和對角線畫實線 并加上箭頭 平行四邊形的另兩條邊畫虛線 c 求合力時既要求出合力的大小 還要求出合力的方向 不要忘了用量角器量出合力與某一分力間的夾角 例1 兩個小孩拉一輛車子 一個小孩用的力是45n 另一個小孩用的力是60n 這兩個力的夾角是90 求它們的合力 答案 合力大小為 n 方向與 n的力成 角 評析 求兩分力的合力的方法一般有兩種 圖解法 計算法 利用這兩種方法各有利弊 圖解法簡單 直觀 但不精確 計算法雖然精確 但對學(xué)生數(shù)學(xué)水平要求較高 1 如圖3 4 4所示 為使電線桿穩(wěn)定 在桿上加了兩根拉線 和 若每根拉線的拉力都是330n 兩根拉線間的夾角為60 角 求拉線拉力的合力大小和方向 答案 520n向豎直向下 圖3 4 4 多個力合成的方法如果有兩個以上共點力作用在物體上 我們也可以應(yīng)用平行四邊形定則求出它們的合力 先求出任意兩個力的合力 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(jìn)去 最后得到的結(jié)果就是這些力的合力 說明 平行四邊形定則只適用于共點力的合成 對非共點力的合成不適用 今后我們所研究的問題 凡是涉及力的運算的題目 都是關(guān)于共點力方向的問題 學(xué)點2共點力 共點力 一個物體受到兩個或更多個力的作用 若它們的作用線交于一點或作用線的延長線交于一點 這一組力就是共點力 平行四邊形定則只適用于共點力 例2 有5個力作用于一點o 這5個力構(gòu)成一個正六邊形的兩鄰邊和三條對角線 如圖3 4 5所示 設(shè)f3 10n 則這5個合力的大小為多少 答案 30n 圖3 4 5 兩個大小相等的共點力f1和f2 它們之間的夾角為90 時 合力大小為20n 則當(dāng)它們之間的夾角為120 時 合力大小為 40 10 20 10 b 2 1 合力與分力的大小關(guān)系是怎樣的 2 三個力的合力最小值一定是零嗎 不是 設(shè)三個力大小分別為f1 f2 f3 其合力的最大值為fmax f1 f2 f3 合力最小值的確定 三個共點力的數(shù)值如果能構(gòu)成三角形 則合力的最小值為零 若三個力構(gòu)不成三角形 則最小值為最大力減去兩個較小力 能構(gòu)成三角形的意思就是某一力大于另兩力之差小于這兩力之和 由平行四邊形可知 f1 f2夾角變化時 合力f的大小和方向也發(fā)生變化 1 合力f的范圍 f1 f2 f f1 f2 兩分力同向時 合力f最大 f f1 f2 兩分力反向時 合力f最小 f f1 f2 兩分力有一夾角 時 如圖甲所示 在平行四邊形oabc中 將f2平移到f1末端 則f1f2f圍成一個閉合三角形 如圖乙所