高一物理课件 2.5 《力的合成 》 2 教科必修1
《高一物理课件 2.5 《力的合成 》 2 教科必修1》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高一物理课件 2.5 《力的合成 》 2 教科必修1(41页珍藏版)》请在装配图网上搜索。
欢迎进入物理课堂 第五节力的合成 课标定位 应用 1 运用力的平行四边形定则求共点力的合力 2 分析生产和生活中的有关问题 理解 1 力的平行四边形定则 2 合力的大小和分力夹角的关系 认识 1 合力 分力 力的合成以及共点力的概念 2 力的平行四边形定则只适用于共点力 课前自主学案 一 力的合成1 合力与分力 如果一个力的 与几个力共同作用的 相同 这个力就叫做那几个力的 原来的几个力叫做这个力的 2 力的合成 求几个力的 叫做力的合成 3 共点力 作用于物体上同一点 或者力的作用线相交于同一点的几个力称为共点力 作用效果 效果 合力 分力 合力 二 实验 探究共点力合成的规律1 实验目的 探究合力与分力的关系 2 实验原理 根据等效替代法 将橡皮条的一端固定 另一端用两个力F1 F2拉 使其伸长一定长度 再用一个力F作用于橡皮条的同一点 使其伸长同样的长度 那么F与F1 F2的作用效果相同 若记下F1 F2的大小和方向 画出各个力的图示 就可以研究F与F1 F2的关系了 3 实验器材 白纸 木板 橡皮筋 细绳 刻度尺 弹簧测力计 铅笔 滑轮 若干 图钉 若干 4 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KE 如图2 5 1甲所示 2 让橡皮筋在互为120 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 此时弹簧测力计的示数分别为F1和F2 做出F1和F2的图示 如图乙所示 撤去F1和F2 用一个弹簧测力计直接拉着橡皮筋沿KE伸长到O点 此时弹簧测力计的示数为F 如图丙所示 在同一张纸上作出F的图示 3 改变F1和F2的大小和方向 重复上述的实验和作图 图2 5 1 5 实验结论 用表示共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形 那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示 这就是力的平行四边形定则 三 互成直角的两个力的合成1 互成直角的共点力的合成 图2 5 2 2 求多个共点力合成的方法先把任意两个力合成 求得合力后 再把这个合力与 合成 依次进行 最终求得全部共点力的合力 第三个力 思考感悟两个人共提一桶水 要想省力 两个人拉力间的夹角应大些还是小些 为什么 请用橡皮筋做个简单实验来验证你的结论 提示 夹角应小一些 两个力的大小确定时 合力随这两个力之间夹角的减小而增大 反之 保证合力不变时 在这个问题中 合力的大小等于一桶水重力的大小 两分力的大小会随两个力间夹角的减小而减小 因此 夹角小一些 会更省力 核心要点突破 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相互替代关系 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 两力方向相反时 合力最小 F F1 F2 方向与两力中较大的力同向 3 两力成某一角度 时 如图2 5 3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 F1 F2 F F1 F2 因此合力大小的范围是 F1 F2 F F1 F2 图2 5 3 4 夹角 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 特别提醒 1 若三个共点力F1 F2 F3的合力为F 设F1 F2 F3 显然 当三个力方向相同时 合力F最大 Fmax F1 F2 F3 2 若三个力中任何一个力在另外两个力的合力的变化范围内 则合力F最小值为零 Fmin 0 若三个力中任何一个力不在另外两个力的合力的变化范围内 则当较小的两个力F1与F2方向相同且与F3方向相反时 合力F最小 Fmin F3 F1 F2 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 关于几个力与其合力 下列说法正确的是 A 合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B 合力与原来那几个力同时作用在物体上C 合力的作用可以替代原来那几个力的作用D 求几个力的合力遵循平行四边形定则 解析 选ACD 合力与分力是 等效替代 的关系 即合力的作用效果与几个分力共同作用时的作用效果相同 合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果 不能认为合力与分力同时作用在物体上 所以A C正确 B不正确 求合力应遵循平行四边形定则 所以D正确 二 合力的求解方法1 作图法 要选取统一标度 严格作出力的图示以及平行四边形 用统一标度去度量作出的平行四边形的对角线 求出合力的大小 再量出对角线与某一分力的夹角 求出合力的方向 2 计算法 设共点力F1 F2的夹角为 作出力的合成示意图 如图2 5 4 则F的大小等于OC的长度所对应的力的大小 F的方向与F1成 角 由图可看出 OC是平行四边形OACB的一条对角线 OC又是三角形OAC的一条边 可见 一旦作出了力的合成示意图 就将求解合力的物理问题转化成数学的几何问题了 图2 5 4 图2 5 5 图2 5 6 特别提醒 1 作图时 合力 分力要共点 实线 虚线要分清 标度要唯一且适当 2 作图法和计算法均为矢量运算的通用方法 两个共点力的大小分别为F1 15N F2 9N 它们的合力不可能等于 A 9NB 25NC 6ND 21N 课堂互动讲练 思路点拨 解答本题时应注意以下三点 1 力的合成遵循平行四边形定则 2 两分力夹角越小 合力越大 3 合力的范围 F1 F2 F F1 F2 精讲精析 两个力合成时 合力的范围是 F1 F2 F合 F1 F2 即6N F合 24N 由此可知 A C D可能 B不可能 答案 B 变式训练1小强的妈妈提一桶水 向上提起的力为150N 小强和小勇接过来共同来提 关于小强和小勇的用力 下列说法正确的是 A 他俩必分别只用75N的力B 他俩可分别用100N的力C 他俩都可用小于75N的力D 他俩的力不可能大于75N解析 选B 小强和小勇两人用力的合力大小应为150N 则两个分力不可能都小于75N 应该大于等于75N 一个物体受到大小相等的两个拉力作用 每个拉力都是100N 夹角为90 求这两个力的合力 思路点拨 本题中的两个力大小相等 夹角为90 所以可以用作图法和计算法来求解合力的大小 精讲精析 法一 作图法 取5mm长线段表示20N 作出平行四边形如图2 5 7所示 量得对角线长为35mm 则合力F大小为140N 方向沿F1 F2夹角的平分线方向 与F1夹角为45 图2 5 7 图2 5 8 答案 140N 或141 4N 方向与F1成45 方法总结 1 在利用作图法求解时 一定要注意各力均使用同一标度 2 计算法是根据平行四边形定则作出示意图 把力归结到一个三角形中 然后利用解三角形的方法求出合力 常用方法 变式训练2水平横梁一端插在墙壁内 另一端装小滑轮B 一轻绳的一端C固定于墙壁上 另一端跨过滑轮后悬挂一质量m 10kg的重物 CBA 30 如图2 5 9所示 则滑轮受到绳子的作用力为 g取10N kg 图2 5 9 一物体受到同一平面内的三个共点力作用 其大小分别为 F1 30N F2 40N F3 50N 则它们的合力的最大值与最小值分别是多少 思路点拨 本题的难点是求合力的最小值 首先要判断出合力的最小值是否为0 自主解答 当三个力方向相同时 其合力最大 最大值为 Fmax F1 F2 F3 120N 三个力中 较小的两个力是F1和F2 其二者的合力范围F2 F1 F12 F1 F2即10N F12 70N 包括F3 50N 所以三个力合力的最小值为零 答案 120N0 方法总结 三个力合成时 当它们的方向相同时 合力最大 若三个力中较小的两个力的和大于等于第三个力 其差小于第三个力 则三个力的合力的最小值为零 若两个较小力的和小于第三个力 则三个力的合力的最小值等于第三个力减去两个较小力的和 方向与第三个力的方向相同 变式训练3物体同时受到同一平面内三个共点力的作用 下列几组力的合力不可能为零的是 A 5N 7N 8NB 5N 2N 3NC 1N 5N 10ND 10N 10N 10N 解析 选C 三力合成时 若两个力的合力可与第三力大小相等 方向相反 就可以使这三个力的合力为零 只要第三力在其他两个力合力范围内 其合力就可能为零 即第三力F3要满足 F1 F2 F3 F1 F2 A中前两力合力范围为2N F合 12N 第三力在其范围内 B中 3N F合 7N 第三力在其合力范围内 C中 4N F合 6N 第三力不在其合力范围内 D中 0N F合 20N 第三力在其合力范围内 故只有C项中 第三力不在前两力合力范围内 C项中的三力合力不可能为零 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高一物理课件 物理 课件
装配图网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文