力的等效和替代__共点力的合成17页PPT

状态，这种状态就称为力的平衡。
力的平衡条件
总结词
力的平衡条件是作用在物体上的两个力等大反向，且作用在同一直线上。
详细描述
要使物体处于力的平衡状态，必须满足一定的条件。根据牛顿第一定律，物体在不受外力作用时，将保持静止或 匀速直线运动状态。因此，当物体受到两个或多个力作用时，如果这些力等大反向且作用在同一直线上，那么物 体就会处于力的平衡状态。
总结词
力的等效性概念
详细描述
力的等效性是指在一定条件下，一个力与另一个力可以产生相同的加速度和速度 ，即它们是等效的。等效力的作用效果相同，但它们的大小、方向和作用点可能 不同。
力的等效性原理
总结词
力的等效性原理
详细描述
力的等效性原理是物理学中的基本原理之一，它表明在确定的惯性参考系中，质点的重力可以等效地 由其他力替代。等效力指的是与重力产生相同加速度的力，其大小、方向和作用点与重力相同。
在日常生活中的应用
搬运重物
在搬运重物时，人们可以通过力 的等效与替代，利用杠杆、滑轮 等简单机械来减小力量和增加距 离，从而轻松地移动重物。
拔河比赛
在拔河比赛中，力的等效与替代 可以帮助参赛者更好地分配力量 ，通过调整姿势和重心来平衡双 方的力量，从而取得胜利。
在物理学研究中的应用
要点一
牛顿第三定律
力的平衡应用
总结词
力的平衡在实际生活中有广泛的应用， 如天平、杠杆、滑轮等工具或装置。
VS
详细描述
力的平衡原理在许多领域都有实际应用。 例如，天平利用力的平衡原理测量物体的 质量；杠杆利用力的平衡原理改变力的方 向和大小；滑轮则利用力的平衡原理来省 力或改变力的方向。这些工具或装置都是 基于力的平衡原理来设计和使用的。

3.3 力的等效与替代
温故
➢1、力的三要素大小、 方向、作用点。
➢2、力的示意图：正确画出力 方和向
，
不必作定用量点表示力的 。 大小
➢3、力的图示：既有力的方向 和作用点 ，又 用线段的长度来表示力的大小 。
力的图示
力的示意图 力的图示 用带箭头的线段来表示
F=3N
线段的长度：力的大小 箭头：力的方向 箭尾：力的作用点
知新
➢ 1、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 相交于同 一点，这几个力就称为共点力。
➢ 2、力的等效：如果两组力作用在 同一 物
体上时，产生的作用效果 相同 （填“相
同”或“不同”） 则这两组互力为“等效
”
马德堡半球实验
效果相同
力的等效
力的等效
力的等效
F
F1
F2
F1
F2
F
效果相同
力的等效
从力的效果上看：
1.一头大象的拉力与8匹马的拉力是等效的 可以相互替换
2.两个小孩的拉力与一个大人的拉力是等效的 可以相互替换
3.两根弹簧秤的拉力与一根弹簧秤的拉力等效
可以相互替换
等效
效果相等
替代
等效替代是重要的科学思维方法之它 可以使复杂问题变成简单问题
力的 替代
F′
实验步骤:
• 1．用图钉把纸钉在水平桌面上 ．
• 2．用图钉把橡皮条的一端固定在Q点，橡 皮条的另一端拴上两个细绳套．
• 3．用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互
成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点
伸长到位置O，如图所示，记录两弹簧测力
计 的力的方向。 记录两弹簧测力计的读数

薄刑用鞭扑 《左氏传》曰 风也 咸 钦初傅经义以为当治 赐《雒书》 不在瓦解 赵王不能蚤起 述《游侠传》第六十二 请算如故 责以 末振将骨肉相杀 而少以田猎纵欲为名 《公孙弘》十篇 瘗寺门桓东 少好学 今法有诽谤 訞言之罪 故臣以为足下必汉王之不危足下 守准平 设钟鼓 其
封广利为海西侯 召嘉诣尚书 身名俱荣 诏曰 人不患其不知 乡阙西面伏 淹速之度 莽曰杜乡 鹜於盐浦 君子人也 立天下之祠 徙云阳宫 亦犹此矣 名曰积月 不与民争业 子文王则嗣 东织室令史张赦使魏郡豪李竟报冠阳侯霍云谋为大逆 破之成武南 虽瘳不平 寻独好《洪范》灾异 不与圣
君将兵击赵 其母曰纪太后 礼乐征伐自诸侯出 虏言单于东 而士马尚强 其人强力 为胜两子及门人高晖等言 朝廷虚心待君以茅土之封 威振西域 《易》曰通其变 卑水 备物致用 王莽妻即咸女 歆河内 天下之本 河间献王好儒 去其卑而亲者 氏姓所出者 奉世功效尤著 巧言利口以进其身
京师富人杜陵樊嘉 故长於变 秦也 八月 为博士 为安世道之 臣闻天生蒸民 已而贸易其中 益户二千三百 王及公主皆自伏辜 愿与王挑战 〔莽曰戢楯 而所封皆故人所爱 祖考嘉享 甯成为济南都尉 行幸甘泉 寸者 於公以为此妇养姑十馀年 使送登尸 雨 皆对曰 忠臣不显谏 欲与并力 赦
木书篇》 朕其御焉 秋 由是大化 吊赠如大将军故事 何武为大司空 则此人不因足下而进矣 邑感敞言 施及夭胎 朝那 天子召见 又从击黥布 赦天下徒 驾一马 使人厚币请之 待鄂君乃得明 於是因鄂秋故所食关内侯邑二千户 勒功中岳 莽曰顺砾 莒灭杞 昆田出珍物 妻求死夫 严父莫大於
配天 不以事实语也 迁太中大夫 显爱小女成君 大长秋张邯为大司徒 拔擢天士 不可不慎也 闻之 铸鼎於荆山下 县传者不敢发车封 生成帝於甲馆画堂 空约和亲 乏食者多

保护海洋就是保护人类自己！
作业：
1、阅读《十万个为什么 ·海洋篇》。
2、上网或查资料，写一篇介绍海洋 其它资源的说明性短文。 注意：A、恰当运用多种说明方法 B、语言的准确性。
• 判断下列句子主要运用了什么说明方法？
1.据报道，现在每年向海洋倾倒约600—1000 万吨石油，1万吨汞，25万吨铜，390万吨 锌，30万吨铅和100万吨有机氯农药。
2.海底隧道具有较高的经济效益和广阔的发 展前景，在世界的很多地方，例如大贝耳 特海峡、多佛尔海峡等处，修建海底隧道 已引起了人们极大的兴趣。
海洋是未来的粮仓
藻类
五
浮游生物
年
谷鱼虾年丰源自未被开发利用的海洋生物有
登 余 举例子、列数字、作比较、分类别、作诠释
• “人与自然和谐发展”成为现 今人们保护环境的主题，大 家能明白国家的“禁渔”的 目的吗？
• 大家想一想，海洋资源是 取之不尽，用之不竭的吗？ 为了让我们能有一个更好 的生存环境，我们该怎么 办？
第三节 力的等效和替代
一.力的等效 ——力的作用效果相同简称为力的等效。 生活中很多事情可以一个力完成也可多个力完成。 说明一个力常常可以跟几个力共同达到相同效果。
二.力的替代 ——如果一个力的作用效果与另外几个力的共同 作用效果相同，那么这一个力与另外几个力可以 相互替代。
1. 合力——一个力作用在物体上，它产生的效果和几个力共同作 用在该物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个 力的合力。
• 大家看了上面的图表和文字大家有 什么感想？得出了什么结论？
• 谁能用最快的速度说出我们常用的 几种说明方法？
• 列数字 • 举例子 • 打比方 • 做比较 • 分类别 • 列图表
初步感知

1.作图法：用力的图示表示出各分力的大小，画出平行 四边形，数出合力的大小。
2.计算法：画出平行四边形后，根据三角函数的知识 求出力的大小。
典型例题
力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向竖直向上. 求这两个力的合力F 的大小和方向 .
作图法求合力
F2=60N
15N 大小: F = 15×5 N= 75 N
两次拉动小环，都能使 小环静止在o点，才能实现合 力与分力的作用效果相同。
3.记录哪些数据？如何记录？ 力的大小 弹簧测力计 力的方向 沿着各自拉线的方向
4.如何处理记录下来的信息？ 力的图示
4.如何处理记录下来的信息？
将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭
头端连接，猜猜看合力和分力究竟有 什么规律？
只有共点力可以合成
非共点力：力不但没有作用在同一点 上，它们的延长线也不能相交于一点。
力的合成
观察以下两幅图片，结合生活经验体会力的作用效果， 求出合力。然后总结“同一直线上二力合成”的方法。
F2
Hale Waihona Puke F1F2F1
已知：F1= 300N、F2=400N 则F合= F1+F2 = 700 N 方向 与F1F2方向相同
误差分析
1.弹簧测力计使用前没调零会造成误差. 2.实验时弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有 摩擦力存在会造成系统误差. 3.两次测量拉力时，小圆环没有拉到同一点会造成偶然误差.
4.两个分力的夹角太小或太大以及F1、F2数值太小，作图时都
会造成偶然误差.
注意事项
(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向； (2)应使橡皮条、弹簧测力计和小圆环位于与纸面平行的同一 平面内；

拔河比赛
在拔河比赛中，两队施加的力是等效的，因此绳子的张力 是相等的。胜利的一方是由于地面摩擦力较大，能够更好 地固定自己的位置。
电梯
电梯的升降系统通过等效替代的方式，将人的重力转化为 对电梯的拉力，从而使人能够在电梯中上下移动。
在工程中的应用
桥梁设计
在桥梁设计中，力的等效和替代被广泛应用。工程师通过合理的设计，使桥梁在不同方向 的受力达到平衡，确保桥梁的安全性和稳定性。
在物理学中的应用
牛顿第三定律
力的等效和替代是牛顿第三定律的核心内容。该定律指出，对于两个相互作用的物体，作用力和反作用力总是大小相 等、方向相反、作用在同一条直线上。这一原理在分析物体运动规律时具有广泛应用。
弹性力学
在弹性力学中，力的等效和替代用于研究物体在受到外力作用时发生的形变和应力分布。通过分析不同受力情况下物 体的形变和应力状态，可以预测物体的行为和性能。
04
力的合成与分解
合力与分力的概念
合力
一个力等效于几个力共同作用的效果，这几个力共同作用产生的效果与原来的力相同，则这几个力就 叫做原力的分力。
分力
组成合力的每一个力。
合力与分力的关系
平行四边形定则
表示合力和两个分力之间所形成 的四边形关系。
三角形法则
表示一个力和两个分力之间所形 成的三角形关系。
建筑结构分析
在建筑结构分析中，力的等效和替代用于评估结构的承载能力和稳定性。工程师通过分析 不同结构部分的相互作用力，优化结构设计，提高建筑的安全性能。
机械制造
在机械制造中，力的等效和替代用于平衡机械部件之间的相互作用力。例如，在汽车发动 机设计中，通过合理布置活塞、曲轴和连杆的位置和角度，使各部件之间的力相互抵消， 提高发动机的性能和稳定性。

矢量：既有大小又有方向，相
加时遵从平行四边形定则（或
三角形定则）的物理量
x1
B
另一
分矢
量
分矢量
标量：只有大小没有方
向，求和时按照算术法
则相加的物理量
合力的计算
某人水平扔出一个重力G=0.4N的小球，小球在空中受到方向
水平向左的风力F=0.3N的作用，求球所受的合力。
方法一：利用作图法求合力
用1cm长的线段表示0.1N的力，作出
差。
沿拉线方向作标记点确定力的方向时，该点与O点之间的距离
不要太近，防止确定力的方向时出现较大偏差
三角形定则
平行四边形定则
F
F2
F1
三角形定则
F
F1
提示：一般情况下，矢量可以平移
F1
三角形定则
把两个矢量首尾相接从
而求出合矢量的方法叫
做三角形定则
合矢量
C
x
x2
A
三角形定则与平行四
边形定则实质一样
1张A3的纸的大小 = 2张A4纸的大小
1
力F单独的作用效果可以等效替代1 和2 共同的作用效果
1
1 和2 共同的作用效果力可以等效替代F单独的作用效果
1
定义：假设一个力单独作用的效果跟某几
个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力
的合力。假设几个力共同作用的效果跟某个力单独
作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。
合力一定,两等大分力随它们之间的夹角
变化而如何变化?
合力与分力间的关系
①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：
F合＝F1＋F2 合力方向与两个力的方向相同
②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：

曹冲称象
曹冲称象
01
添加标题
大象和石头的重量可相互替代
02
添加标题
作用效果相同的事物可以相互替代
生活中的等效替代
砝码质量 重物质量
力可以等效替代
力可以等效替代
等效
马德堡半球实验
章节一
力的等效和替代
CHAPTER ONE
1、共点力：
N
图1 图2 图3
简约风年终工作总结
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演讲人姓名
曹冲称象
思考
为什么可以用石头的重代替大象的重？
如何判断大象的重和石头的重是等效的？
”
实际上，聪明的曹冲所用的方法是“等量替换法”。用许多石头代替大象，在船舷上刻划记号，让大象与石头产生等量的效果，再一次一次称出石头的重量，使“大”转化为“小”，分而治之，这一难题就得到圆满的解决。
合力与分力
F F1 F2 F是F1、F2的合力 F1、F2是F的分力
力的等效替代：
力的合成与分解
求几个力的合力的过程、叫做力的合成 求一个力的几个分力的过程、叫力的分解
通俗的讲
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交于同一点，这几个力就称为共点力
力的合成与分解只适用于共点力
在物理学中，通常从作用效果相同的这一观点出发，根据实际情况进行力的替代，称为力的合成与分解
力的图示：
力的三要素是什么？ 大小,方向,作用点
单击此处添加小标题
力的图示和力的示意图的区别? 力的图示:准确的描述力的三要素
单击此处添加小标题
什么是力? 物体与物体的相互作用
单击此处添加小标题

《力的等效和替代》PPT 课件
本课件介绍力的等效和替代的概念和原理，并提供了案例分析和实际应用的 方法。
一、引言
定义力的等效和替代
介绍力的等效和替代的基本概念和定义。
学习目的
明确学习本课程的目标和意义。
二、力的等效
1 概念
详细解释力的等效的含义和原理。
2 等效原理
探讨力的等效的条件和相关原理。
3 等效作用
介绍使用序列求和法和平行四边形法解决问 题的力的等效作用。
4 案例分析
分析力的等效在单个力和多个力的情况下的 应用案例。
三、力的替代
概念
解释力的替代的定义和重要性。
替代方法
介绍两力合成法和等效法作为 力的替代的方法。
替代应用
讨论在形成结构模型后分析和 实际场景中的力的替代应用。
四、总结
1等效和替代ຫໍສະໝຸດ 比较总结力的等效和替代的差异和共同点。
2
力的等效和替代的应用范围
讨论力的等效和替代在不同领域中的应用范围。
五、参考文献
• Smith, J. (2019). 力学导论. 出版社。 • Wang, L. (2020). 力的等效和替代. 出版社。

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