34力的合成.pptx

第第三三章章 相相互互作作用用 4 4、力的合成、力的合成1+11+1在什么情况下不等于在什么情况下不等于2 2？在算错的情况下不等于在算错的情况下不等于2 2通过这节课学习我们可以知道：通过这节课学习我们可以知道：即使在算正确的情况下也不等于即使在算正确的情况下也不等于2 2一一 、力的合成、力的合成 2、求求几几个个力力的的合合力力的的过过程程或或方方法法，叫叫做做力力的的合成合成。1、分力与合力分力与合力：一个力产生的：一个力产生的效果效果如果能如果能跟原来几个力共同作用在物体上时产生的跟原来几个力共同作用在物体上时产生的效效果相同，果相同，这个力就叫做那几个力的这个力就叫做那几个力的合力合力，原，原来的几个力叫做这个力的来的几个力叫做这个力的分力分力。注意：注意：合力与分力的关系是合力与分力的关系是“等效替代等效替代”。思考思考1：在3.4-1图中，假如这桶水的重量是200N，两个孩子合力的大小一定也是200N。现在的问题是：如果两个孩子用力的大小分别是F1和F2，F1和F2两个数值相加正好等于200N吗？一条直线上的力的合成一条直线上的力的合成F1F2F1F=F1+F2F2F1F=F1-F2一个力作用一个力作用二力同向二力同向二力反向二力反向二二 、合成方法、合成方法二二 、合成方法、合成方法1.同一直线上力的合成同一直线上力的合成反向：反向：F=F1-F2 同向：同向：F=F1+F2互成角度的力怎样求合力？互成角度的力怎样求合力？F1F2实验研究：实验研究：（2）步骤：）步骤：用用用用两两两两个个个个力力力力 F F1 1、F F2 2将将将将橡橡橡橡皮皮皮皮条条条条GEGE沿沿沿沿直直直直线线线线ECEC拉拉拉拉长长长长到到到到OO点点点点，橡橡橡橡皮皮皮皮条条条条伸伸伸伸长长长长了了了了EOEO这这这这样样样样的的的的长长长长度度度度，记记记记下下下下OO点点点点的的的的位位位位置置置置和和和和F F1 1、F F2 2的的的的大小和方向。（大小和方向。（大小和方向。（大小和方向。（图图甲）甲）甲）甲）（1 1）器材：）器材：橡皮条、细绳套、橡皮条、细绳套、橡皮条、细绳套、橡皮条、细绳套、钩码、滑轮钩码、滑轮钩码、滑轮钩码、滑轮 撤撤去去F1、F2，用用一一个个力力F拉拉橡橡皮皮条条使使它它沿沿同同一一直直线线伸伸长长同同样样的的长长度度EO，记记下下F的的大大小小和和方方向向（图图乙）。乙）。选选定定标标度度，分分别别作作出出F1、F2、F的图示（的图示（图图丙）丙）力的合成实验注意事项：注意事项：1、实验过程中在使用弹簧测力计的时候，要注意使弹簧测力计与木板平面平行。2、选用的橡皮条应富有弹性，能发生弹性形变，同一次实验中，橡皮条拉长后的结点的位置必须保持不变。3、画力的图示时，应选定恰当的单位长度作为标度4、由作图法得到的F和实际测量得到的 只要在误差允许的范围内相同即可F2F合合F1O 求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线对角线对角线对角线就代表就代表合力的大小和方向，这叫做力的合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则。平行四边形定则平行四边形定则二、合成方法二、合成方法1.同一直线上力的合成同一直线上力的合成反向：反向：F=F1-F2 同向：同向：F=F1+F22.互成角度的两个力的合成互成角度的两个力的合成利用平行四边行定则进行合成利用平行四边行定则进行合成【例题例题】力力F F1 145N45N，方向水平向右。力，方向水平向右。力F F2 260N,60N,方向竖直向上。求这两个力的合力方向竖直向上。求这两个力的合力F F的的大小和方向。大小和方向。解解：方法一：（作图法）方法一：（作图法）取取6mm6mm长的线段表示长的线段表示15N15N的力的力作出力的平行四边形定则如图所示作出力的平行四边形定则如图所示合力大小合力大小F F15 N (30/6)=75N15 N (30/6)=75N 合力方向：与合力方向：与F F1 1的夹角为的夹角为5353 或与水平方向成或与水平方向成5353方法二：方法二：（计算法）（计算法）还可作出力的示意图，进行计算求解还可作出力的示意图，进行计算求解【例题例题】力力F F1 145N45N，方向水平向右。力，方向水平向右。力F F2 260N,60N,方向竖直向上。求这两个力的合力方向竖直向上。求这两个力的合力F F的的大小和方向。大小和方向。F145NF260N4 4、多力合成的方法：、多力合成的方法：F1F2F3F4F12F123F1234 先求出任意两个力的合力，先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这进去，最后得到的结果就是这些力的合力些力的合力5 5、合力与分力间夹角、合力与分力间夹角关系关系：0时，即时，即F1、F2共线同方向：共线同方向：F合合F1F2 合力方向与两个力的方向相同合力方向与两个力的方向相同180时，即时，即F1、F2共线反方向：共线反方向：F合合F1F2 合力方向与分力合力方向与分力F1、F2中较大中较大的方向相同。的方向相同。夹角夹角越大，合力就越小：越大，合力就越小：F合合随随F1和和F2的夹角增大而减小的夹角增大而减小 F F合合可能大于、等于、小于可能大于、等于、小于 F F1 1、F F2 21、两个力的合力范围：、两个力的合力范围：合力的范围设两个力的大小分别为F1、F2，其合力的最大值为 Fmax=F1+F2 ,最小值为 ，则合力的变化范围为：F1F2 F合合 F1F22、三个力的合力范围：、三个力的合力范围：设三个力的大小分别为F1、F2、F3，合力为F合（1）最大值：当三个力的方向相同时，其合力FmaxF1F2F3（2）最小值：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的最小值为0，即Fmin=0，若三个力中的任何一个力都不在另外两个力的合力的变化范围内，设F3是三个力中最大的一个，则当F1与F2方向相同且与F3方向相反时，合力F最小，Fmin=F3-（F1+F2）。三、共点力三、共点力1.概念概念：如果一个物体受两个或多个力作用，这如果一个物体受两个或多个力作用，这 些力都作用在物体上的些力都作用在物体上的同一点同一点，或者虽或者虽 不作用在同一点上，但它们的不作用在同一点上，但它们的作作用线相用线相 交于同一点，交于同一点，这几个力叫做这几个力叫做共点共点力力。2.力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力F1F2F1F2求合力的常用方法1、作图法3、计算法2、平衡法F1F2F合（1）F1和F2互相垂直（2）两个等大的力的合力若两个分力大小相等时，平行四边形是菱形，两条对角线互相垂直，合力F的大小为：如果F1和F2的夹角为1200，求合力？合力在角平分线上，大小为：F=F1=F2合力F的方向与其中某一个分力F1的夹角为：F1 和 F2夹角的一半。F 2F1 cosF1F2F合（3 3）两力夹角为任意时）两力夹角为任意时 1一个物体受两个力的作用，大小分别为4 N、5 N，这两个力的合力可能是（）A0 N B5 N C8 N D10 N巩固练习巩固练习BC2.两个共点力的合力最大值是20 N，最小值为6N，这两个力的大小分别是 N 和 N.1373.大小不变夹角可任意调整的两个力F1、F2，关于它们的合力F，正确的是（）A.F一定大于任何一个分力 B.F既可等于F1，也可等于F2 C.F有可能小于任何一个分力 D.F一定是随F1与F2夹角的增大而减小 BCD4.三个共点力的大小分别为5 N、6 N、7 N，它们 合力的最大值是 N，最小值是 N.1805作用于O点的五个恒力F1、F2、F3、F4、F5的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形，如图所示，已知这五个恒力中的最大力F3=10 N，则这五个力的合力的大小是（）A0 B10 N C20 N D30 ND6如图所示，某人静趟在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角 ，若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为（）A BCDGD 小结小结1、合力与分力的关系是合力与分力的关系是“等效替代等效替代”。2、平行四边形定则：不在一条直线的两个力的合平行四边形定则：不在一条直线的两个力的合成时，以表示成时，以表示这两个力的这两个力的线段为邻边做平行四边线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。和方向。3、合力与分力的大小关系：合力与分力的大小关系：（1）合力大小范围合力大小范围F F1 1-F-F2 2 F F F F1 1+F+F2 2 合力不一定比分力大合力不一定比分力大（2）在在两两个个分分力力F F1 1、F F2 2大大小小不不变变的的情情况况下下，两两个个分分力的力的夹角越大，合力越小。夹角越大，合力越小。4.共点力共点力：如果一个物体受两个或多个力作用，这如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的些力都作用在物体上的同一点同一点，或者虽不作用在，或者虽不作用在同一点上，但它们的同一点上，但它们的作用线相交于同一点作用线相交于同一点，这几，这几个力叫做个力叫做共点力。共点力。