力的等效与替代PPT1

4、将尼龙绳紧密排绕在第一瓶的圆 柱上记号至瓶底的区域，即下圈数N1。
5、将尼龙绳紧密排绕在第二瓶的A、 B两记号之间，数出圈数N2 。
设矿泉ห้องสมุดไป่ตู้瓶的底面积为S，则：
ρ=m/v
=ρ水v水/vAB
=ρ水SN1/ρ水SN2
= (N1/ N2)ρ水
三、运用等效替代法注意点
所选替代器材易得，所选替代方法 可行，安全，且尽可能误差小。
作业：检测题
给你一个量杯和适量的水,请你利用现有 器材设计一个实验,测量一块橡皮泥的密 度,写出实验步骤及所测得的物理量计算
橡皮泥密度的表达式
（实验设计）现有一个不规则的石块，你能 否选取下列器材中的一些，设计测出该石块 的体积和密度的实验？若能，分别写出测出 体积和密度要用的器材，每个待测物理量的 简要实验步骤，并用字母代表物理量，写出 所测物理量的表达式。
试一试、练一练
2、同学们喜欢玩篮球，晓敏想：篮球 落地后，篮球给了地面多大的力呢？给你一 架台秤，一张白纸，你能测出篮球砸在地上 的力吗？说说你的步骤。
试一试、练一练
3、某校科技小组，假期到离学校不远的 山上采集矿石标本，小明同学发现了一 块质地坚硬，形状怪异的一块石头，是 什么物质呢？小毛同学说，我们来测一 下它的密度，再来查一查密度表，看看 哪种密度更接近它的，不就清楚一些吗？ 科技小组带了如下一些东西：几瓶下部 是圆柱体形的矿泉水；小锤；小刀；一 些直径约2mm的尼龙绳。你能用以上器 材加上在野外寻找的材料粗测出该矿石 的密度吗？说说你的想法。
等效替代法在物理设计题中的应用 孝感市文昌中学
怎么能称出大象的重（其实是质量）
分析： 一把杆秤称不了一头大象，难道就不能称？ 把大象肢解成粹块，一块一块的称？这多残忍！ 把与大象质量相等的粹块堆一块一块的称，累积

• • • • •
关于重力的说法，正确的是（ ） A．重力就是地球对物体的吸引力 B．只有静止的物体才受到重力 C．同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力 D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
• 思路解析：重力是由于物体受到地球的吸引而产生的，地球对物 体的吸引力产生两个效果：一个效果是吸引力的一部分使物体绕 地球转动；另一个效果即另一部分力才是重力，也就是说重力通 常只是吸引力的一部分．重力只决定 • 于地球对物体的作用，而与物体的运动状态无关，也与物体是否 受到其他的力的作用无关． • 答案：CD
• 思路解析：本题考查弹力的产生条件、弹力的方向及大小的决定因素，相互 接触的物体间不一定有弹性形变，故①错．弹力的大小一般随形变的增大而 增大，但不一定成正比，故④错．本题正确的选项是C． • 答案：C
摩擦力
• 1．两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对运动时，每个物体 的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。 • 2．在通常情况下，两个物体间的滑动摩擦力f的大小跟压力N成正比，用公 式可表示为f=μN，式中的比例系数μ叫做动摩擦因数，它的大小与两个接 触面的材料、粗糙程度等情况有关。 • 3.滑动摩擦力的方向总是跟物体的接触面相切，并且跟它们相对运动的方向 相反，所谓相对运动方向，是指在发生相对运动的两个物体中，把其中一个 物体作为参照物（当做静止）时另一个物体的运动方向。 • 4．当两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动，但它们之间 存在相对运动的趋势时，在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生相对 运动的力，这种力叫做静摩擦力。 • 5．静摩擦力的大小和方向与两个相互接触且存在挤压的物体之间的相对运 动趋势有关： • 当运动的趋势增大时，静摩擦力也随着增大，但静摩擦力的增大有一个限度， 这个静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力 • 静摩擦力的方向总是跟物体间的相对运动趋势的方向相反

如图，用三根细绳OA、OB、OC将重量为G=10 N的物体悬挂起来，已知OA与竖直方向成45°角， 则（1）细绳OA、OB受到的拉力大小分别为多少？ （2）若细绳OA和OB能受承受的最大拉力都是 100N，绳OC能承受足够大的拉力，为使OA、 OB均不被拉断，OC下端所悬挂的物体的最大重 力是多少？ A
力的等效和替代
Design by 邱光旭
共点力
N
f
G
F
共点力：如果几个力都作用在物体的同一
点上，或者几个力的作用线都交于同一点， 这几个力就称为共点力。
力的等效
力的替代
等效替代是重要的科学思维方法之一，它可以 使复杂问题变成简单问题
等效
作用 效果 相同
替代
如果一个力的作用效果与另外几个力的共同效果 相同，那么这个力与几个力可以相互替代，这个 力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个 力的分力
2．5N和7N的两个力的合力可能是（ ） A．3N B．13N C．2.5N D．10N
分力的计算
用几个力来代替一个力的作用效果，这就是力的 分解 已知一个合力，如何求这个合力的分力？
力的分解不是唯一的
分力的计算
光滑塑料板上的小车产生了那些作用效果？ 小球产生了那些作用效果？
使塑料板压弯 橡皮筋拉长
练习
8.如图所示，物体受F1，F2和F3的作用，其中 F3=10N，物体处于静止状态，则F1和F2的大小各 为多少？
答案
1、CD 2、ACD 3、A 4、B 5、6N，4N 6、F3，F3的反方向 7、15N，1N 8、 5( 6 2 ) N 10( 3 1)
如图所示，将光滑斜面上的一物体的重力分解为 Fl、F2两个力，下列结论正确的是 A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2 是物体对斜面的正压力 B．物体受mg、N、F1、F2四个力作用 C．物体只受重力mg和弹力N的作用 D．力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两 个力的作用效果相同

增大而增大，并且有
f=F
当物体 M 开始运动时的摩擦力叫
做最大静摩擦力（Fmax)。
0<fFmax
思考：拔河比赛取胜的诀窍是什么？ 摩擦力起到了什么样的作用？
拔河取胜之道：
（1）体重大 （2）鞋子底要粗糙些
……
现象思考：拔河比赛中为什么一旦 被拉动后便很难反败为胜？
滑动摩擦力小于最大静摩擦力
二、滑动摩擦力
A A
悬挂靠在一起 的两小球
AB
A
水平面上靠在一起 的两小球
思考：试分析图中细杆或小球A所受的弹 力，并确定其方向。
A 半球形的碗
A
（3）如图所示，用两根绳子分别把A、 B两个物体挂在天花板上，画出物体 B所受到的弹力．
A
B
悬挂靠在一起的两小球
四、胡克定律：
1、胡克定律内容：
在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大
④ 动摩擦因数：与接触面的材料和粗糙程度有关
力的合成与分解
考点1 力的合成
1.力的合成的方法
(1)作图法 根据两个分力的大小和方向，再利用平行四边 形定则作出对角线，根据表示分力的标度去度量该 对角线，对角线的长度就代表了合力的大小，对角 线与某一分力的夹角就可以代表合力的方向。 如图所示，F1=45 N，F2=60 N，F合=75 N，
（2）产生条件：
接触力
① 物体间相互接触
② 物体间发生弹性形变
（3）支持力和拉力都属于弹力。
练习1 关于弹力产生条件的说法中，正确的是 （D ）
A、物体间不相互接触，也能产生弹力。 B、只要两物体接触就一定会产生弹力。 C、只有弹簧才能产生弹力。 D、两个物体直接接触且互相挤压发生
形变时才会产生弹力。

观察生活
曹冲称象
一.合力和分力概念
1.定义：如果一个力产生的作用效果跟几个力共 同产生的作用效果相同，那么这个力叫做那几个
力的合力。那几个力叫做这个力的分力。
2.思想方法：在实际问题中，就可以用这 个力来代替那几个力，这就是力的等效替 代。而不是物体又多受了一个力。
3.等效替代的实例：初中电学中的总电阻和各分 电阻的关系。
C．1200 D．1500
3．两个共点力的合力的最大值为35 N，最小值为
5 N，则这两个力的大小分别为 15N和 20 N若这 两力的夹角为900，则合力的大小为 2N5．
4、三个力的大小分别为F1=4N、 F2=
F2
F1
5N和F3= 6N，已知其合力为0，则F1、
F12
思F2考的：合三力个的力大F小1=和4方N、向F如2何= 5？N、F3= 6N F3
等效替代
二.力的合成和分解
1.力的合成
⑴力的合成的概念：
求几个已知力的合力的过程叫作力的合思成考。
合力与分力的大小和 方向存在怎样的关系？怎 么求几个已知力的合力呢？
⑵力的合成方法：
①在同一直线上的两个力的合成方法：
F2=12N F1=5N
F=17N
大小：F=F1+F2 方向：与任何一个分力方向相同
例1.力F1=45N，方向水平向右，力F2=60N，方向竖 直向上 ，这两个力 均作用在同一物体的同一点上，
求这两个力的合力F的大小和方向。
(2)公式法
作出力的示意图如左图示
F 由直角三角形可得 F2
θ F1 方向：与F1成θ=530 斜向右上方
⑸矢量和标量
⑹多力合成的方法：
F123

(3)两分力的合力可能大于任何一个分力，可能 小于任何一个分力，也可能等于任何一个分力。
【练习1】
大小分别为9N和11N的两个共点力，它们之间的夹角 可以变化，则它们的合力大小可能是( A B )
A. 2N
B. 5N
C. 22N
D. 25N
【练习2】
在研究两个共点力合成实验中，得到如图合力F与两
两分力夹角θ
0°(同向)
F1≠F2
F合＝F1 F2
F1) 120°
F合＝ F12 F22
F合＝ 2F F合＝F1 F2
180°(反向) F合＝F1 F2
F合＝0
【结论】
(1)两分力的合力范围是：
F1 F2 F合 F1 F2
(2)当两分力大小一定时，合力的大小随两分力的 夹角θ的增大而减小。(0o 180 o )
分力的夹角的关系图象(两分力大小不变)，则两分力
大小可能为( )
F/N
A.2N 8N
10
B.8N 6N
C.10N 4N
D.10N 1N
2
0 3
θ
2
2
【练习3】
物体受到两个相反的力的作用，二力大小F1=5N，
F2=10N，现保持F1不变，将F2从10N减小到零的过程，
它们的合力大小变化情况是(
F2
F3
F合1
o
F2
F合
F3
【练习1】 1）有三个共点力分别是4N、6N、8N，求这三个力的 合力的最大值与最小值？
2）有三个共点力分别是2N、3N、6N，求这三个力的 合力的最大值与最小值？
【练习2】
已知三个共点力如图，F1=2N，F2=3N，F3=6N， 求这三个力的合力多大？

第 三 节 力 的 等 效 和 替 代
一、力的图示和示意图
1、力的图示：用一条有向线段表示力。 线段的长度表示力的大小，线段的箭头表示 力的方向，箭尾或箭头表示的作用点。
2、力的示意图：用一条带箭头的线段表示力
二、力的等效：
等效：作用效果相同。
生活中还有其它类似的例子吗？
三、基本概念
1、合力与分力
N T F T1 T2 F1
F2
G G G
图1
图2
图3
如图1、图2为共点力；而图3为非共点力．
四、探究力的合成的方法
1、同一直线上的两个力的合力
F2=3N F1=4N F2=3N F1=4N F=7N F2=3N F1=4N F2=3N F1=4N
F=1N
结论：同一直线上的几个力的合力的求解直接加减．
当一个物体受到几个力共同作用时，我 们可以用一个力来代替这几个力，这个 力的效果跟原来几个力的共同效果相 同，这个力叫做那几个力的合力，原来 的几个力叫做分力．
2．力的合成与分解
已知分力求合力的过程叫力的合成； 逆
过 已知合力求分力的过程叫力的分解。 程
3、共点力：
几个力如果都作用在物体上的同一点，或者它们的作 用线相交于同一点，这几个力叫做共点力
F合
F2
思考与讨论 ①合力的大小与分力间的夹角有什么关 系？什么时候最大？什么时候最小？ ②合力一定比分力大吗？ ③一个分力不变时，另一个分力增大时， 合力一定增大吗？ ④当两个分力大小相等时，它们夹角多 少时合力等于分力?
2、互成角度的两个力的合力 F
Y：F=G=100N
G=100N F1 F2
F1+F2=100N
G=100N

方向：角度
12
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
3、平行四边形定则的应用
①、作图法(即力的图示法)求合力
【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。
合力最小，F＝︱F1 - F2︱ 合力与分力F1 、F2中较大的同向。
（3）合力大小范围
︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
（4）合力可能大于、等于、小于任一分力．
注意：同一直线上力的合成是
平行四边形定则应ppt课件用的特例。
21
3、合力与分力的大小关系 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
ppt课件
20
3、合力与分力的大小关系 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
1、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。
（1）当两个分力方向相同时（夹角为00）
合力最大，F＝F1 + F2 合力与分力同向； （2）当两个分力方向相反时（夹角为1800）
BD 说法中正确的是（
）
A、分力与合力同时作用在物体上
B、分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体
时产生的效果相同
C、F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大
D、F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小
E、F的大小一定大于F1、F2中的最大者
F、F的大小不能小于F1、F2中的最小者

力的合成和分解
教学目标
能从力作用的等效性来理解合力和分力的概念，初步体会 等效替代的物理思想 能通过实验探究求合力的方法——力的平行四边形定则， 并知道它是矢量运算的普遍规则 会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力 知道合力的大小和合力夹角的关系 能应用力的合成知识分析日常生活中的有关问题，有将物 理知识应用于生活和生产实践的意识。
A、1N B、3N C、5N D、9N
合力大小与两分力夹角的关系
合力大小与两分力夹角的关系
有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力有可能等于5N、 10N、15N吗？合力的最大值是多少？最小值是多少？
两个力的夹角为0°时，它们的合力最大，为12N 当两个力的夹角为180°时，它们的合力最小，为8N 当两个力的夹角由0°逐渐增加到180°时，它们的合力逐 渐减小，即合力的大小在12N和8N之间 由此可见，两个力的合力可以等于10N，不能等于5N和15N
教学重点
会用平行四边形定则求分力 会分析日常生活中与力的分解相关的问题。着重让学生体验 力的作用效果
教学难点
确定力的实际作用效果进行力的分解
教学重点
渗透“等效替代”的物理思想，促使力的平行四边形定则 的发现与深刻的理解
教学重点
探究合力与分力关系的实验设计 平行四边形关系的发现 从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越 对合力与分力间的“等效替代”关系的真正理解与灵活运用
求合力转化为解三角形！
三角形定则
多个力的合成
若物体受到两个以上的共点力作用又该如何求它们的合力?
逐次合成法 先求出两个力的合力，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
多个力的合成

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如：放在水平面上的物体在斜向上的拉力作用 下沿水平面向右运动。拉力同时产生两个效果 ：使物体向前运动的效果和使物体向上提升的 效果
30o F=10N
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感谢您的关注！
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分力与合力的关系遵循平行四边形定则： 如果用表示两个共点力的线段为邻边作一 个平行四边形，则这两个邻边之间的对角线就 表示合力的大小和方向。
F2
F合
·
F1
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思考：
1. 合力一定大小任何一个分力吗？ 2．两个大小一定的力F1、F2，当它们间的 夹角由00增大到1800的过程中，合力F的大小 怎样变化？ 3、三个分力同在一条直线上，他们的合力 情况怎样？

上联:两球落斜塔双音一响 下联:八马拉半球一声双分 横批:我爱物理
1
一、共点力

课件
举例？

2
二、力的等效：
等效：作用效果相同。
3
生活中还有其它类似的例子吗？
4

上面例子，哪个是合力哪个是分力？
什么是力的合成，什么是力的分解？

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力的合成 一个力(合力) 效果相同 力的分解 几个力(分力)
严格按力的图示法作出各个力的图示。 用规定标度读取合力的大小。 用量角器测量合力跟某一个分力之间的夹 角。
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该题也可以采用计算法：解等腰三
角形
60o
F2 F F1 F2
F 2F cos300 3F 30 3( N ) 1 1
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【例三】用作图法求夹角分别为30°、60°、90°、120°、 150°的两个力的合力．再求它们的夹角是0°和180°时的合 力．比较求得的结果，能不能得出下面的结论：①合力 总是大于分力；②夹角在0°到180°之间时，夹角越大，合 力越小．