曹冲称象F1F2F3.4力的合成1、合力与分力当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。2、力的合成求几个力的合力的过程叫做力的合成。说明:力的合成是一种等效替代的方法,即用一个假设的力去替代几个共同作用的力,替代产生的效果与原来相同。而不是物体又多受了一个合力。在力的合成中分力是确实存在的,合力是假想力,用于替代分力O.O.F1F2FGG合力分力问题那么,分力和合力之间存在怎样的关系呢?力的合成又遵循什么规律?二、探究求合力的方法1.力的合成规律①方向在同一直线上的几个力的合成运算使用直接加减的方法同向相加反向相减问题若两个分力的方向不在同一直线上呢?探究求合力的方法思考1:实验设计•实验目的:探究互成角度的两个力的合成的规律•实验原理:合力F的确定:曹冲秤象是让船装上大象和石头下降到同一标线处,我们就让一个力F和两个力F1、F2的橡皮条伸长到同一点,作用效果相同,则F就是F1、F2的合力•实验器材:方木板,白纸,弹簧测力计两只,橡皮条、细绳套、作图套尺,图钉。•设计思路:(以作用效果相同为切入点)•①用两个力F1、F2将橡皮条GE沿直线EC拉长到O点,橡皮条伸长了EO这样的长度,记下O点的位置和F1、F2的大小和方向。(图甲)•②撤去F1、F2,用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度EO,记下F的大小和方向(图乙)。•③选定标度,分别作出F1、F2、F的图示(图丙)教师演示实验步骤1、将木板平放在桌面上,用两只弹簧测力计互成角度将节点拉到位置E。用铅笔记下E点的位置,在两条细绳的正下方较远处点下两点,,并在力的旁边记下两个测力计的读数标位F1、F2。2、只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点,在细绳的正下方较远处点下点,在力的旁边记下测力计的读数记为F。3、用铅笔将三个力的方向画出,要稍长一些。选择合适的标度,做出F1、F2、F的图示。注意:1、橡皮条、细绳、测力计应在同一平面内,测力计的挂钩应避免与纸面磨擦。2、标记每条细线方向的方法是使视线通过细线垂直于纸面,在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置,并使这两个点的距离要尽量远些。3、做图示时标度要合适,让三个力的图示尽量占据2/3空间。数据处理1、将三个力的箭头用虚线相连,能否发现什么规律?2、分别以两个分力为邻边做平行四边形,并画出两个分力所夹的对角线。思考合力与分力之间到底是什么关系。误差分析:1、系统误差,刻度尺和弹簧测力计本身的误差。2、偶然误差,读数时未正对刻度线,细绳和弹簧测力计没有和纸面平行,弹簧测力计的轴线没有和细绳在同一直线上。1.力的合成规律②方向不在同一直线上的两个力的合成运算——遵循平行四边形定则如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边做平行四边形,那么,合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示出来,这就叫做平行四边行定则。F合F2F1分力邻边合力对角线【例题】力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。解:方法一:(作图法)取6mm长的线段表示15N的力作出力的平行四边形定则如图所示,用刻度尺量出对角线30mm合力大小F=15N×(30/6)=75N合力方向:与F1的夹角为53°或与水平方向成53°作图时的注意事项:(1)合力、分力要共点,实线、虚线要分清;(2)合力、分力的标度要相同,作图要准确;(3)对角线要找准;(4)力的箭头别忘画。课堂训练•完成导学案上的练习题。•方向水平的力F1为90N,另一个力F2为120N与F1成30°,通过作图法求出这两个力的大小和方向(角度用量角器量出)。如果这两个力的大小不变,夹角变为150°,通过作图求出合力的大小和方向。合力大小F=30N×7=210N合力方向:与F1的夹角为17°或与水平方向成17°合力大小F=30N×2=60N合力方向:与F1的夹角为45°或与水平方向成45°小结1、合力与分力的关系是“等效替代”。2、平行四边形定则:不在一条直线的两个力的合成时,以表示这两个力的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和方向。3、合力与分力的大小关系:(1)合力大小范围︱F1-F2︱≤F≤F1+F2合力不一定比分力大(2)在两个分力F1、F2大小不变的情况下,两个分力的夹角越大,合力越小。作业布置:1.需上交作业:同步导学64-67。2.课下练习(不用交):课本P64问题与练习:T1、T2下节上课提问。谢谢大家!