4.1怎样求合力 课件(沪科版高中物理必修1)
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1、4.1 怎样求合力,第4章 怎样求合力与分力,目标定位,1.知道合力与分力的概念及力的合成的概念. 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定则求合力,知道分力与合力间的大小关系. 3.知道共点力的概念,会用作图法、计算法求合力.,内容索引,知识探究 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,知识探究,答案 作用效果相同,可以等效替代.,如图1所示,用一个弹簧测力计A可把物体提起悬挂在空中,用两个弹簧测力计B、C也可以把该物体提起悬挂在空中,那么一个弹簧测力计的力与两个弹簧测力计的力有什么关系?,一、合力与分力,答案,问题设计,图1,1.合力与分力:当一个物体受到
2、几个力共同作用时,如果能用另外一个力 它们,并且它的作用效果跟原来那几个力的共同作用效果 ,那么这个力就叫做那几个力的 ,那几个力叫做这个力的 . 2.合力与分力的关系 (1)等效性:合力与分力产生的效果 ,可以 . (2)同体性:各个分力是作用在 上的,作用在不同物体上的力不能求合力.,要点提炼,代替,相同,合力,分力,相同,等效替代,同一物体,二、用平行四边形定则求合力,答案 不等于.,1.如图1中,弹簧测力计A的示数为F,弹簧测力计B、C的示数分别为F1、F2,F1、F2的示数相加正好等于F吗?,答案,问题设计,答案 等效替代;,2.按教材提供的实验探究方法做一做该实验,并回答下列问题.
3、 (1)两次实验要把橡皮筋的下端拉到同一位置,这体现了什么物理思想?,答案,答案 平行四边形.,(2)严格按照力的图示法作出两分力F1、F2及它们的合力F.用虚线把合力F的箭头端分别与两个分力的箭头端连接,所成的图形是什么?,答案 合力随着两分力间夹角的增大而减小,随着两分力间夹角的减小而增大.,3.用硬纸板剪成五个宽度相同的长条,其中四个两两长度分别相等,第五个较长些,然后用螺丝钉铆住(AE与BC、CD不要铆住),如图2所示.其中AB表示一个分力,AD表示另一个分力,AC表示合力.,答案,图2,(1)改变BAD的大小,观察两分力间的夹角变化时合力如何变化?,答案 不一定.合力与分力的大小符合
4、三角形三边的关系,由几何知识知,三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,因此合力大小的范围为|F1F2|FF1F2.例如:F15 N,F24 N,合力1 NF9 N,合力F的最小值为1 N,比任何一个分力都小.,(2)合力一定大于其中一个分力吗?,答案,1.力的合成遵守 定则.(如图3所示),平行四边形的两邻边表示 , 表示合力的大小和方向.,要点提炼,图3,平行四边形,两分力,对角线,2.合力与两分力的大小关系 两分力大小不变时,合力F随夹角的增大而 ,随的减小而 . (1)F的最大值:当0时,Fmax ; (2)F的最小值:当180时,Fmin ; (3)合力大小的范围:|F1F2|
5、FF1F2. 注意 合力F既可以大于、也可以等于或小于原来的任意一个分力.,减小,增大,F1F2,|F1F2|,三、矢量和标量,1.矢量:在物理学中,把既有大小又有 ,并且按 定则进行合成的物理量称为矢量. 2.标量:只有大小、 的物理量称为标量. 3.矢量和标量的区别 两者运算法则不同.矢量运算遵循 . 标量的合成按照算术法则相加.如质量分别为m13 kg,m24 kg的两个物体的总质量一定等于7 kg,而F13 N、F24 N的两个力的合力,却可以等于17 N之间的任何一个值.,方向,平行四边形,没有方向,平行四边形定则,注意 有方向的物理量不一定是矢量.如电流有方向,但电流的运算不遵循平
6、行四边形定则,所以电流是标量.,四、计算合力大小的方法,1.图解法,2.计算法 可以根据平行四边形定则作出力的示意图,然后由几何关系求解对角线,其长度即为合力大小.,(1)相互垂直的两个力的合成(即90):F合 ,F合与F1的夹角的正切值tan (如图4所示).,图4,(2)两个等大的力的合成:平行四边形为菱形,利用其对角线互相垂直平分的特点可解得 F合 (如图5所示). 若120,则合力大小等于分力大小(如图6所示).,图6,图5,一、合力与分力的关系 例1 关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系,下列说法中正确的是 A.F大小随F1、F2间夹角的增大而增大 B.F大小随F1、F
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