内容正文:
第三章 相互作用——力
课时3.4 力的合成和分解 (内容共两课时)
1. 知道共点力的概念,能从力的作用效果上理解合力和分力。
2. 理解平行四边形定则,会用图解法和计算法求合力和分力。
3. 知道合力随分力夹角的变化情况,知道合力的取值范围。
4. 掌握根据力的作用效果确定分力方向的方法。
一、合力和分力
1.共点力
几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫作共点力。
2.合力与分力
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,这几个力叫作那个力的分力。
3.合力与分力的关系
合力与分力之间是一种等效替代的关系,合力作用的效果与分力作用的效果相同。
二、力的合成和分解
1.力的合成:求几个力的合力的过程。
2.力的分解:求一个力的分力的过程。
3.平行四边形定则:在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,如图所示,F表示F1与F2的合力。
注意:(1)力的合成是唯一的。(2)只有同一物体所受的力才可以合成。(3)不同性质的力也可以合成。(4)受力分析中分力和合力不能同时出现,切勿重复分析。
4.如果没有限制,同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
5.两个以上共点力的合力的求法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,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。
三、矢量和标量
1.矢量:既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则的物理量。
2,标量:只有大小,没有方向,相加时遵从算术法则的物理量。
注意:矢量和标量的根本区别在于它们的运算法则不同,而不是有无方向。
四、实验:探究两个互成角度的力的合成规律
(一)实验原理和方法
1.合力F′的确定:一个力F′的作用效果与两个共点力F1与F2共同作用的效果都是把橡皮条拉伸到某点,则F′为F1和F2的合力。
2.合力理论值F的确定:根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示。
3.平行四边形定则的验证:在实验误差允许的范围内,比较F′和F是否大小相等,方向相同。
(二)实验器材
方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔。
(三)实验步骤
1.仪器的安装:用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木