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第三章4.力的合成“等效替代”
力的作用效果是相同的!一、力的合成
1、分力與合力:一個力產(chǎn)生的效果如果能跟原來幾個力共同作用在物體上時產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫做那幾個力的合力,原來的幾個力叫做這個力的分力。
注意:合力與分力的關(guān)系是“等效替代”。
2、求幾個力的合力的過程或方法,叫做力的合成。
3,我們看一下實驗:實驗
思考1:探究求合力的方法
探究求合力的方法1、同一直線上的力的合成一個力作用F=180NF2F1水平向右同向相加F=F1+F2=180N大?。悍较颍涸O(shè):F1=100NF2=80N二力同向F1F2F=F1-F2=20N水平向右反向相減,方向隨大的大小:方向:二力反向2、互成角度的兩個力的合成F1F2如果力F1、F2不在同一直線上,它們的合力大小還是分力的大小相加減嗎?F1F2FFF1+F2?此“合”非彼“和”實驗研究:(1)器材:橡皮條、細繩套、鉤碼、滑輪、木板、白紙、刻度尺
(2)步驟:
①用兩個力F1、F2將橡皮條GE沿直線EC拉長到O點,橡皮條伸長了EO這樣的長度,記下O點的位置和F1、F2的大小和方向。(圖甲)②撤去F1、F2,用一個力F拉橡皮條使它沿同一直線伸長同樣的長度EO,記下F的大小和方向(圖乙)。③選定標(biāo)度,分別作出F1、F2、F的圖示(圖丙)我們需要研究的是:合力F與分力F1、F2有什么關(guān)系?同學(xué)們在操作時時要注意下面幾個問題:1.幾個力的方向是沿著拉線方向的,因此要把拉線的方向描在木板的白紙上。2.幾個力的大小由彈簧秤讀出,用力的圖示法在紙上畫出表示幾個力的箭頭。3.怎樣表述合力的大小、方向與分力的大小、方向的關(guān)系?建議用虛線把合力的箭頭端分別與兩個分力的箭頭端連接,也許能夠得到啟示。4.得出你的結(jié)論后,改變F1和F2的大小和方向,重做上述實驗,看看結(jié)論是否相同。演示平行四邊形定則F2F合·F1O
求兩個力的合力時,可分別用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,這叫做力的平行四邊形定則。F1F2FF1F2如果力F1、F2不在同一直線上,它們的合力大小還是分力的大小相加減嗎?
【例題】力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向豎直向上。求這兩個力的合力F的大小和方向。解:方法一:(作圖法)
取6mm長的線段表示15N的力作出力的平行四邊形定則如圖所示合力大小F=15N×(30/6)=75N
合力方向:與F1的夾角為53°或與水平方向成53°方法二:(計算法勾股定理)
還可作出力的示意圖,進行計算求解3、多力合成的方法:F1F2F3F4F12F123F1234
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去,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力思考2:思考:合力是否一定比分力大?4、合力與分力間夾角θ關(guān)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+F2③夾角θ越大,合力就越?。?/p>
F合隨F1和F2的夾角增大而減小⑤
F合可能大于、等于、小于F1、F2二、共點力1.概念:如果一個物體受兩個或多個力作用,這些力都作用在物體上的同一點,或者
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