2.5_力的合成

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1+1在什么情况下不等于2?在算错的情况下不等于2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2一桶水可以一个人提,也可以由两个人提。一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同。生活中常见到这样的事例:F1F2FF为F1,F2的合力,F1,F2为F的分力课前预习:1.合力与分力的关系是什么?2.什么是共点力?3.不在同一直线上的两个力的合成规律是什么?力的合成[自学教材]1.合力与分力如果力F的作用效果与力F1和F2共同作用的效果相同,我们就称F为F1和F2的合力,F1和F2为F的分力。2.力的合成(1)定义:求几个力的的过程。(2)实质:力的合成是一种的方法,即用一个力去替代几个共同作用的力,替代后产生的作用效果与原来相同。合力等效替代3.共点力作用于物体上同一点,或者力的相交于同一点的几个力。作用线重点诠释1.等效性合力的作用效果与分力的共同作用效果相同,它们在效果上可以相互替代。2.同体性用于求合力的各个分力必须是作用在同一物体上的力,作用在不同物体上的力是不能求合力的,求得的合力也作用在分力作用的物体上。3.瞬时性各个分力与合力具有瞬时对应关系,某个分力变化了,合力也同时发生变化。1.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.等大反向的两个力一定是共点力E.平衡力一定是共点力ACE同一直线上力的合成(1)两个分力方向相同F1F2F=F1+F2(2)两个分力方向相反F1F2F=F2-F1如果两个力不在一条直线上呢?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.实验器材白纸、木板、橡皮筋、细绳、刻度尺、弹簧测力计、铅笔。3.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a所示。(2)让橡皮筋在互成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b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c所示,在同一张纸上作出F的图示。弹簧测力计一定要平行于纸板哦!(3)改变F1和F2的大小和方向,重复上述的实验和作图。5.实验结论用表示两个共点力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出来。这叫做力的平行四边形定则。矢量合成规律矢量既有大小又有方向,在合成时都遵循平行四边形定则。既有大小又有方向的物理量就是矢量吗?注:力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力互成直角的共点力的合成【例题】力F1=30N,方向水平向右。力F2=40N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。计算法,作图法注意:1.分力与合力要共点,虚线与实线要分清.2.合力与分力标度要相同,作图要准确.3.对角线要找准.F1F2F16NF1F2OF=N38OF1F2F=N28F1F2F=8NF1F2F=0NF1F2F=16cos750F1,F2都为8N,求二力夹角分别为0°,60°,90°,120°,150°,180°时的合力规律:(1)夹角为θ的两个等大的力的合成,作出的平行四边形为菱形,利用其对角线互相垂直的特点可求得合力F′=2Fcosθ2。(2)夹角为120°的两个等大的力的合成,求得合力F′=2Fcos120°2=F。即:合力与分力大小相等思考:(1)两分力大小不变,夹角变大的过程中,合力如何变化?(2)两个力(F1,F2)的合成,合力的范围是什么?(3)合力一定大于分力吗?共点的两个力F1、F2的合力F的大小与它们的夹角θ有关:①夹角θ越大,合力越小;②夹角θ越小,合力越大;③两力同向时合力最大,反向时合力最小;④合力大小的取值范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2。思考:如果有三个力F1F2F3如何求合力的范围呢?三角形定则OF1F2F两共点力F1、F2,固定F1不动,平移F2使F2与F1实现首尾相接,则从F1的起点到F2末端的有向线段即为此二力的合力F.例:如果三个力的大小分别为3N,5N,9N,求合力的取值范围如果三个力大小分别为3N,5N,7N合力的范围又为多少?你能总结出三个力的合力的取值范围吗?练习如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的三角形。下列4个图中,这三个力的合力最大的是()C多力合成的方法:F1F2F3F4F12F123F1234先求出任意两个力的合力,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进去,最后得到的结果就是这些力的合力根据三角形定则的启示,还能用什么方法求多个力的合力呢?多边形定则课堂小结1、共点力的概念2、互成角度的两个力的合成方法(平行四边形定则,三角形定则)3、二力合成时合力的取值范围4、三力合成时合力的取值范围5、多个力合成的方法

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