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1、物理怎樣求合力課件滬科版物理怎樣求合力課件滬科版41怎樣求合力怎樣求合力物理怎樣求合力課件滬科版1合力與分力：當(dāng)一個物體受到幾個力的共同作用時(shí)，我們常常可以求出這樣一個力，這個力產(chǎn)生的 跟原來幾個力的 相同，這個力就叫做那幾個力的 ，原來的幾個力叫做 2求幾個力的合力的過程或求合力的方法，叫做 3平行四邊形定則：兩個力合成時(shí)，以表示這兩個力的線段為 作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的 就代表合力的 和 ，這個法則叫做平行四邊形定則4矢量：在物理學(xué)中，把既有大小又有 ，并且按 進(jìn)行合成的物理量稱為矢量5標(biāo)量：只有 、沒有方向的物理量叫標(biāo)量效果效果效果效果合力合力分力分力力的合成力的合成鄰邊鄰邊對角線

2、對角線大小大小方向方向平行四邊形定則平行四邊形定則大小大小方向方向物理怎樣求合力課件滬科版一、求力的合力一、求力的合力 要點(diǎn)梳理 兩個力合成時(shí)，以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向，如右圖所示(1)平行四邊形定則是一切矢量的運(yùn)算法則，不僅適用于力的合成，也適用 于速度、加速度等矢量的合成(2)應(yīng)用作圖法時(shí)，必須各力選定同一標(biāo)度，并且合力、分力比例適當(dāng)，虛線、實(shí)線分清(3)作圖法簡單、直觀，但不夠精確(4)作圖法是物理學(xué)中的常用方法之一物理怎樣求合力課件滬科版 難點(diǎn)突破難點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)探究求合力的方法我們知道了合力與分力的概念，若有兩個力F1、F2的合

3、力為F，則F的大小是否等于兩個分力F1、F2的和？合力的大小一定比任何一個分力都大嗎？(1)實(shí)驗(yàn)方案先將橡皮筋一端固定，另一端用兩個力F1、F2使其沿某一方向伸長一定長度；再用一個力F作用于橡皮筋的同一點(diǎn)，使其沿同一方向伸長到同樣的長度，那么，F(xiàn)與F1、F2的效果就相同若記下F1、F2的大小和方向，畫出各個力的圖示，就可研究F與F1、F2的關(guān)系了物理怎樣求合力課件滬科版(2)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)用圖釘把白紙固定于方木板上，把橡皮筋的一端固定在橡皮筋的另一端系上細(xì)繩，用兩個彈簧秤互成某一角度地通過細(xì)繩把橡皮筋拉到某一點(diǎn)O，用鉛筆記下O點(diǎn)的位置，記下兩彈簧秤的讀數(shù)F1、F2和兩條細(xì)繩的方向用一個彈簧秤將同一

4、條橡皮筋拉到O點(diǎn)，記下彈簧秤的讀數(shù)F和細(xì)繩的方向作出力F1和F2 、F的圖示結(jié)果：以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，并作出對角線F，如右圖所示結(jié)論：F和F在誤差范圍內(nèi)重合物理怎樣求合力課件滬科版 疑點(diǎn)辨析疑點(diǎn)辨析(1)合力與分力的關(guān)系由平行四邊形可知，F(xiàn)1、F2的夾角變化時(shí)，F(xiàn)的大小和方向也發(fā)生變化兩分力同向時(shí)，合力最大：F=F1+F2.兩分力反向時(shí)，合力最小：F=|F1-F2|，其方向與較大的一個分力方向相同合力的取值范圍：|F1-F2|FF1+F2.夾角越大，合力就越小合力可能大于、小于或等于某一分力物理怎樣求合力課件滬科版(2)三個力的合成最大值：三個分力同向時(shí)，合力F最大Fmax=F1+

5、F2+F3.最小值：當(dāng)兩個較小分力之和F1+F2大于等于第三個較大分力F3時(shí)，合力F最小值為0，即Fmin=0.當(dāng)兩個較小分力之和F1+F2小于第三個較大分力F3時(shí)，合力F最小值Fmin=F3-(F1+F2)合力F范圍：FminFFmax.物理怎樣求合力課件滬科版二、矢量二、矢量 疑點(diǎn)辨析疑點(diǎn)辨析由于矢量既有大小，又有方向，并且按平行四邊形定則進(jìn)行合成，可以見矢量的效果既與大小有關(guān)，還與方向有關(guān)，因此，兩個矢量相等的條件是：大小相同，方向相同一個物理量如果是標(biāo)量，其大小不變，則該物理量就不變；一個物理量如果是矢量，其大小、方向有一個變化或者兩個都變化，則該物理量就發(fā)生了變化如前面學(xué)習(xí)的速度，加

6、速度都是矢量，速度大小方向都不變的才是勻速運(yùn)動，加速度大小、方向都不變的運(yùn)動才是勻加 物理怎樣求合力課件滬科版 對合力及分力的理解對合力及分力的理解 (2009年山東濰坊質(zhì)檢題)若兩個力F1、F2的夾角為(90180)，且保持不變，則()A一個力增大，合力一定增大B兩個力都增大，合力一定增大C兩個力都增大，合力可能減小D兩個力都增大，合力可能不變物理怎樣求合力課件滬科版【解析】 參照右圖分析：保持F1和F2的夾角不變，當(dāng)F2增至F2時(shí)， F1和F2的合力F變?yōu)镕，由圖象可直觀看出FF，即兩分力中一個力增大，合力不一定增大同理可分析出：兩個力都增大，合力可能增大，可能減小，也可能不變，故C、D兩

7、項(xiàng)正確【答案】CD物理怎樣求合力課件滬科版【規(guī)律總結(jié)】在兩個分力F1、F2大小一定的情況下，改變F1、F2兩個分力之間的夾角，合力會發(fā)生改變當(dāng)角減小時(shí)，合力F增大當(dāng)=0時(shí)，F(xiàn)最大，F(xiàn)= F1+F2.當(dāng)角增大時(shí)，合力F減小當(dāng)=180時(shí)，合力最小，F(xiàn)=|F1-F2|，方向與較大的分力方向相同總結(jié)以上幾點(diǎn)，得出二力合成的合力大小的取值范圍是：|F1-F2|F = F1+F2.對于三個力的合力范圍的問題，應(yīng)先求兩個力的合力范圍，再用這個合力與第三個力比較，就可能確定三個力合力的范圍三力合成，F(xiàn)1、F2和F3同向共線時(shí)合力最大當(dāng)任意兩者之和大于第三者時(shí)，合力最小為零物理怎樣求合力課件滬科版 有三個力，一

8、個力是12 N，一個力是6 N，一個力是7 N，則關(guān)于這三個力的合力，下列說法正確的是()A合力的最小值為1 NB合力的最小值為0 NC合力不可能為20 N D合力不可能為30 N【解析】可以先將任意兩個力求合力，比如將6 N和7 N的力求合力，合力的范圍是1 N到13 N，因此如果將這個合力再和12 N 的力合成，合力的范圍應(yīng)該是0 N到25 N，所以B、D是正確的【答案】BD物理怎樣求合力課件滬科版 利用平行四邊形定則求合力或分力利用平行四邊形定則求合力或分力 在電線桿的兩側(cè)常用鋼絲繩把它固定在地上(如右圖所示)如果鋼絲繩與地面的夾角A=B=60，每條鋼絲繩的拉力都是300 N，求兩根鋼絲

9、繩作用在電線桿上的合力【解析】由右圖可知，兩根鋼絲繩的拉力F1、F2之間的夾角為60，可根據(jù)平行四邊形定則用作圖法和解三角形求出電線桿受到的合力作圖法：自O(shè)點(diǎn)引兩條有向線段OC和OD，夾角為60.設(shè)定每單位長度表示100 N則OC和OD的長度都是3個單位長度，作出平行四邊形OCED，其對角線OE就表示兩個拉力F1、F2的合力F，量得OE長為5.2個單位長度，所以合力F=1005.2 N=520 N用量角器量得COE=DOE=30，所以合力方向豎直向下(如上圖所示)物理怎樣求合力課件滬科版【答案】519.6 N物理怎樣求合力課件滬科版 水平地面上放著一個箱子，當(dāng)它受到一個水平向東16 N的拉力和

10、一個水平向南12 N的拉力作用時(shí)，這兩個拉力的合力大小為多少？方向指向哪里？【解析】因?yàn)樵撈叫兴倪呅螢榫匦?，所以可用勾股定理?jì)算出F的大小 .如右圖所示，設(shè)合力F與向東的F1的夾角為，則有tan= ，所以得=37，即合力的方向?yàn)闁|偏南37角222212161220NFFF2134FF【答案】20 N合力的方向?yàn)闁|偏南37角物理怎樣求合力課件滬科版 下列說法正確的是()A合力就是分力之和，所以總大于任何一個分力B合力應(yīng)該比分力中大者小，比小者大C合力不可能比兩分力中最小者還小D以上說法都不對物理怎樣求合力課件滬科版【指點(diǎn)迷津】受標(biāo)量運(yùn)算形成的思維定勢的影響，有的同學(xué)總認(rèn)為“合力應(yīng)該大于分力，或至

11、少大于其中一個分力”，這是錯誤的合力和分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系，它們之間遵循平行四邊形定則，不再是“11等于2”的關(guān)系例如，兩個1 N的力，方向相反時(shí)，合力為零，此時(shí)合力比兩個分力都小事實(shí)上，合力的大小與各分力的大小的關(guān)系，是由它們之間的方向夾角所決定的，夾角不同它們之間的量值關(guān)系也就不同【答案】D物理怎樣求合力課件滬科版求合力的方法(1)作圖法：方法步驟：從力的作用點(diǎn)起，按同一標(biāo)度作出兩力F1和F2的圖示以F1和F2圖示為鄰邊作平行四邊形，畫出過作用點(diǎn)的對角線量出對角線的長度，計(jì)算合力的大??；量出對角線與某一力的夾角確定合力的方向(如右圖) 物理怎樣求合力課件滬科版(2)解析法：對于特殊方向

12、的力的合成，可利用公式具體計(jì)算當(dāng)F1與F2在同一直線上時(shí)，選定一個正方向，與正方向相同的力為正，與正方向相反的力為負(fù)，即可將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算來求合力當(dāng)分力F1與F2的夾角為直角時(shí)，由平行四邊形定則可知，其合力為以兩分力為鄰邊的矩形的對角線，如圖甲所示 甲乙物理怎樣求合力課件滬科版a夾角為的相同大小的兩個力的合成，如圖丙由幾何知識，作出的平行四邊形為菱形，其對角線相互垂直且平分，則合力大小F2F1cos ，方向與F1的夾角為 .b更特殊的是夾角為120的兩等大的力的合成，如圖丁由幾何知識得出對角線將畫出的平行四邊形分為兩個等邊三角形，故合力的大小與分力等大 丙丁物理怎樣求合力課件滬科版【解

13、析】解法一：對三個力進(jìn)行如下圖所示的等效替換最后用公式法可得三個力合力的大小為：合力方向在F2和F3之間，且與F3的夾角為：2210202 10 20 cos120 N=10 3N.F 222(10 3)20103arcos=arccos=30 .22 10 320 已知共面的三個力F120 N、F230 N、F340 N作用于 物體的同一點(diǎn)上，三個力之間的夾角都是120，求合力的大小和方向物理怎樣求合力課件滬科版解法二：如右圖所示，沿水平、豎直方向建立直角坐標(biāo)系，把F1、F2正交分解，可得：F1x=-20 sin 30=-10 N.F1y=-10 N，F(xiàn)2x=-30sin 30=-15 N，

14、F2y=30 cos 30=15 N，故沿x軸方向的合力Fx合=F3+F1x+F2x=15 N，沿y軸方向的合力Fy合=F2y+F1y=5 N，可得這三個力合力的大小F= =10 N，方向與x軸的夾角=arctan =30.3333322xyFF合合10 3【答案】 N方向：與x軸夾角為30.物理怎樣求合力課件滬科版1一運(yùn)動員雙手對稱地握住單杠，使身體懸空設(shè)每只手臂所受的拉力都是T，它們的合力是F，若兩臂之間的夾角增大了，則()AT和F都增大 BT和F都減小CT增大，F(xiàn)不變 DT不變，F(xiàn)增大【解析】運(yùn)動員處于平衡狀態(tài)，兩手臂的合力F等于運(yùn)動員的重力，當(dāng)兩臂之間的夾角增大時(shí)，合力不變，分力T增大

15、，C正確【答案】C物理怎樣求合力課件滬科版2.2. 如右圖所示，力F作用于物體的O點(diǎn)現(xiàn)要使作用在物體上的合力沿OO方向，需再作用一個力F1，則F1的大小不可能為()AF1Fsin BF1Ftan CF1F DF1Fsin 【答案】D物理怎樣求合力課件滬科版3當(dāng)兩個力夾角為180時(shí)，兩力的合力為2 N；當(dāng)這兩個力的夾角為90時(shí)，其合力為10 N，則下列說法中正確的是()A此合力大小的變化范圍在2 N和14 N之間B此合力大小的變化范圍在2 N和10 N之間C兩力的大小分別是2 N和8 ND兩力的大小分別是6 N和8 N【答案】AD物理怎樣求合力課件滬科版4水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小

16、滑輪B，一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m=10 kg的重物，CBA=30，如右圖所示，則滑輪受到繩子的作用力的合力為(g取10 N/kg)()A50 N B. 50 NC100 N D100 N【答案】C33物理怎樣求合力課件滬科版5在課外活動小組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程中，某研究小組設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證力的平行四邊形定則，其設(shè)計(jì)方案為：用三根相同的橡皮條、四個圖釘、一把直尺和一支鉛筆、三張白紙、平木板來驗(yàn)證力的平行四邊形定則其步驟如下：將拴有橡皮條的圖釘A、B適當(dāng)張開釘在木板上，拉第三根橡皮條，使三根橡皮條互成角度拉伸，待結(jié)點(diǎn)處的圖釘O靜止時(shí)，釘下C圖釘，并記錄圖釘O的

17、位置和圖釘A、B、C的位置將x1、x2、x3按一定比例圖示出來，以x1、x2為鄰邊作平行四邊形，求出其對角線OC，比較OC與OC的長度(即x3的長度)相等，且在一條直線上，則達(dá)到目的，若OC與OC有一微小夾角，則有誤差(如圖所示)物理怎樣求合力課件滬科版 測出這三根橡皮條的長度L1、L2、L3，分別算出它們的伸長量x1=L1-L0，x2=L2-L0，x3=L3-L0.將三根橡皮條的一端都拴在一個圖釘O上，將這三根橡皮條的另一端分別拴上圖釘A、B、C，注意此時(shí)四個圖釘均未固定在板上用刻度尺測出橡皮條的自由長度L0，注意從圖釘腳之間測起(1)請你確定該研究小組的實(shí)驗(yàn)步驟的順序是.(2)對于本實(shí)驗(yàn)下

18、列論述中正確的是.A實(shí)驗(yàn)中用到了圖釘O受到三個共面共點(diǎn)力而靜止，任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相反的原理，使合力和分力在一次實(shí)驗(yàn)中全部出現(xiàn)，從而簡化了實(shí)驗(yàn)的過程B實(shí)驗(yàn)中用到了胡克定律，簡化了力的測量，可以不用彈簧秤就完成實(shí)驗(yàn)C由于實(shí)驗(yàn)中總有0C與OC的微小夾角，故實(shí)驗(yàn)有誤差，該方法不可取D三根橡皮條不能做到粗細(xì)、長短完全相同，是該實(shí)驗(yàn)的主要誤差來源之一物理怎樣求合力課件滬科版【解析】(1)該實(shí)驗(yàn)的過程中應(yīng)該首先將三根橡皮條拴在圖釘上，這樣便于測橡皮條的原長，之后就要固定兩個圖釘拉第三個圖釘?shù)竭m當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把第三個圖釘也固定后就可測每根橡皮條的長度并計(jì)算出伸長量，最后按照胡克定律轉(zhuǎn)換成力作出力的圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，所以正確的實(shí)驗(yàn)步驟是.(2)該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是應(yīng)用三個共點(diǎn)力平衡的推論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)，應(yīng)用胡克定律將測量力的大小轉(zhuǎn)換為測橡皮條的長度，所以選項(xiàng)A、B都正確；任何實(shí)驗(yàn)都有誤差，誤差是不可避免的，不能因?yàn)橛姓`差就把實(shí)驗(yàn)完全否定，故選項(xiàng)C錯誤；實(shí)驗(yàn)的誤差有系統(tǒng)誤差和偶然誤差，都是不可避免的，該實(shí)驗(yàn)也是一樣的，從系統(tǒng)誤差來看，影響該實(shí)驗(yàn)的主要因素不是原理，而是器材，特別是橡皮條的長短和粗細(xì)所以說三根橡皮條不能做到粗細(xì)、長短完全相同，是該實(shí)驗(yàn)的主要誤差來源之一，故選項(xiàng)D也是對的，所以正確選項(xiàng)為A、B、D.【答案】(1)(2)ABD物理怎樣求合力課件滬科版