力的合成

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


學(xué)習(xí)內(nèi)容

3.4力的合成

學(xué)習(xí)目標

1.能從力的作用效果理解合力和分力的概念。

2.進一步理解矢量和標量的概念,知道它們有不同的運算規(guī)則。

3.掌握力的平行四邊形定則,知道它是矢量合成的普遍規(guī)則。會用作圖法求共點力的合力。會用直角三角形知識計算合力。

4.知道合力的大小與分力間夾角的關(guān)系。

5.初步了解物理學(xué)研究方法之一——“等效法

學(xué)習(xí)重、難點

平行四邊形定則及應(yīng)用

學(xué)法指導(dǎo)

自主學(xué)習(xí)與實驗探究相結(jié)合

知識鏈接

1. 力是物體對物體的作用。

2. 力的作用效果: , 。

3. 力是矢量,力的運算遵循: 法則。

學(xué)習(xí)過程

用案人自我創(chuàng)新

一、合力和分力:

定義:

。

問題1。合力與分力是根據(jù) 命名的; 合力和分力的關(guān)系: 關(guān)系。

問題:2. 一個物體受到幾個力(分力)作用的同時,還受到合力的作用嗎?

問題3.合力與分力的等效替代是可逆的嗎?

二、力的合成

1.共點力: 。

如圖所示的三個力F1、F2、F3均為共點力。

2.P62思考與討論:

三、共點力合成實驗:

通過實驗探究:求合力的方法。

認真研究實驗方案,思考實驗中應(yīng)注意的問題

實驗結(jié)論:

四、力的合成的定則

1.平行四邊形定則

求兩個互成角度的力的合力,可以用表示這兩個力的線段作鄰邊,作平行四邊形,它的_______就表示合力的_______和_______.這叫做力的平行四邊形定則。

2.三角形定則

根據(jù)平行四邊形的對邊平行且相等,即平行四邊形是由兩個全等的三角形組成,平行四邊形定則可簡化為三角形定則。若從O點出發(fā)先作出表示力F1的有向線段OA,再以A點出發(fā)作表示力F2的有向線段AC,連接OC,則有向線段OC即表示合力F的大小和方向。

五、如何計算出合力的大。浚ㄕJ真體會)

1.作圖法(圖解法):以力的圖示為基礎(chǔ),以表示兩個力的有向線段為鄰邊嚴格作出平行四邊形,然后量出這兩個鄰邊之間的對角線的長度,從與圖示標度的比例關(guān)系求出合力的大小,再用量角器量出對角線與一個鄰邊的夾角,表示合力的方向。

注意:作圖時要先確定力的標度,同一圖上的各個力必須采用同一標度。表示分力和合力的有向線段共點且要畫成實線,與分力平行的對邊要畫成虛線,力線段上要畫上刻度和箭頭。

2.計算法:先根據(jù)力的平行四邊形定則作出力的合成示意圖,然后運用數(shù)學(xué)知識求合力大小和方向。

3.兩個以上共點力的合成

【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.

【例2】用作圖法求夾角分別為30°、60°、90°、120°、150°的兩個力的合力.再求它們的夾角是0°和180°時的合力.比較求得的結(jié)果,能不能得出下面的結(jié)論:①合力總是大于分力;②夾角在0°到180°之間時,夾角越大,合力越小.(通過作圖研究)

問題:1. 合力一定大小任何一個分力嗎?

2.平行四邊形定則也適用于其它矢量的合成嗎?

3.兩個大小一定的力F1、F2,當它們間的夾角由00增大到1800的過程中,合力F的大小怎樣變化?

結(jié)論:

合力大小與二分力間的夾角的關(guān)系: 。

合力大小與分力大小之間的關(guān)系: 。

【例3】三名同學(xué)一起玩游戲,用三根繩拴住同一物體,其中甲同學(xué)用100N向東拉,乙同學(xué)用400N的力向西拉,丙同學(xué)用400N的力向南拉。求物體所受的合力.

【例4】如圖,質(zhì)量為m的物體A靜止于傾角為θ的斜面上,試求斜面對A的支持力和摩擦力。

達標檢測

1.兩個共點力的合力與分力的關(guān)系是 ( )

A.合力大小一定等于兩個分力大小之和.

B.合力大小一定大于兩個分力大小之和.

C.合力大小可能比兩個分力的大小都大,可能都小,也可能比一個分力大,比另一個分力。

D.合力大小一定大于一個分力的大小,小于另一個分力的大。

2.作用在同一點的兩個力,大小分別為5N和2N,則它們的合力不可能是( )

A.5N   B.4N C.2N   D.9N

3.兩個共點力,一個是40N,另一個等于F,它們的合力是100N,則F的大小可能是( )

A.20N   B.40N C.80N   D.160N

4.已知兩個共點力的合力F的最大值為180N,合力F的最小值為20N,則這兩個共點力的大小分別是 ( )

A.110N,90N B.200N,160N

C.100N,80N D.90N,70N

5.三個共點力的大小分別為F1=5N,F(xiàn)2=10N,F(xiàn)3=20N,則它們的合力( )

A.不會大于35N B.最小值為5N

C.可能為0 D.可能為20N

*6.兩個共點力的合力為F,如果它們之間的夾角θ固定不變,而其中一個力增大,則( )

A.合力F一定增大

B.合力F的大小可能不變

C.合力F可能增大,也可能減小

D.當0°<θ<90°時,合力F一定減小

*7.幾個共點力作用在一個物體上,使物體處于靜止狀態(tài).當其中某個力F1停止作用時,以下判斷中正確的是( ) 

A.物體將向著F1的方向運動.

B.物體將向著F1的反方向運動.

C.物體仍保持靜止狀態(tài).

D.由于不知共點力的個數(shù),無法判斷物體的狀況.

8.在長度、質(zhì)量、力、速度、溫度、比熱等物理量中,屬于矢量的有______,屬于標量的有______.

*9.從正六邊形ABCDEF的一個頂點A向其余五個頂點作用著五個力F1、F2、F3、F4、F5,已知F1=f,且各個力的大小跟對應(yīng)的邊長成正比,求這五個力的合力大小和方向.




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