《高中物理 第3章 第3節(jié) 力的等效和替代課件 粵教版必修11》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第3章 第3節(jié) 力的等效和替代課件 粵教版必修11（37頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第三節(jié)力的等效和替代 1關于摩擦力的方向，下列說法正確的是()A摩擦力的方向總是與運動方向相反B滑動摩擦力的方向總是與運動方向相反C滑動摩擦力一定是阻力D摩擦力的方向一定與壓力的方向垂直【答案】D精 彩 回 眸 2關于滑動摩擦力公式fFN，下列說法中正確的是() A動摩擦因數(shù)與摩擦力f成正比，f越大，越大B動摩擦因數(shù)與正壓力FN成正比，F(xiàn)N越大，越大C動摩擦因數(shù)與摩擦力f成正比，與正壓力FN成反比D動摩擦因數(shù)的大小由兩物體接觸面的粗糙程度及材料決定【答案】D 3.用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向靜止，如圖332所示，如果握力加倍，則手對瓶子的摩擦力()A握力越大，摩擦力越大B只要瓶子不動，摩擦

2、力大小與握力大小無關C方向由向下變成向上D手越干越粗糙，摩擦力越大圖332 【答案】B【解釋】只要瓶子不動，處于靜止狀態(tài)，由物體的平衡條件可得手對瓶子的靜摩擦力與瓶子的重力等大反向，與手對瓶子握力的大小無關，故B正確；摩擦力的方向始終向上，C錯誤；握力越大，手越干越粗糙，手對瓶子的最大靜摩擦力越大，瓶子越不易滑脫，但并沒有改變此時瓶子所受的靜摩擦力大小，故A、D均錯誤 一、共點力1定義：如果幾個力都作用在物體的_上，或者幾個力的作用線相交于_，這幾個力就稱為共點力2圖示方法：為了明確表示物體所受的共點力，在作力的示意圖時，可以把這些力的作用點畫到它們作用線的公共交點上知 識 梳 理同一點上一點

3、 二、力的等效和替代1等效和相互替代如果一個力的_與另外幾個力的共同_相同，那么這個力與另外幾個力可以等效和相互替代，這個力稱為另外幾個力的合力，另外幾個力稱為這個力的分力在物理學中，通常從_這一觀點出發(fā)，根據(jù)具體情況進行力的替代，稱為力的合成與分解作用效果作用效果作用效果相同 2力的合成、分解求幾個力的_的過程或求合力的方法，叫做力的合成求一個力的_叫做力的分解 三、尋找等效力1方法：實驗、探究、根據(jù)力的作用_相同、結合力的圖示2合力與分力之間存在的關系：_的幾何關系合力分力效果 平行四邊形 1力的等效(1)力的作用效果使物體發(fā)生形變或改變物體的運動狀態(tài)(2)等效替代當不同的力共同作用在同一

4、物體上產(chǎn)生相同效果時，它們是可以互相替代的等效替代是重要的科學思維方法之一，它可以使復雜問題變成簡單問題力的等效和替代 2力的替代(1)合力和分力如果一個力作用在物體上，它產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用在物體上產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力，而那幾個力叫做這個力的分力合力與分力之間的關系是一種等效替代的關系；合力與分力之間的等效替代關系是可逆的，互為替代關系；合力與幾個分力對物體作用效果相同，但不能理解為物體在受到幾個力(分力)作用的同時，還受到合力的作用 (2)共點力的合成共點力：幾個力，如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于同一點，則這幾個力就叫共點力力的合成a定義：求幾

5、個力的合力叫做力的合成b力的合成的本質：在保證作用效果相同的前提下，用一個力的作用代替幾個力的作用，這個力就是那幾個力的“等效力”(合力)等效代替是物理學中常用的思想方法(3)力的分解：求一個已知力的分力叫力的分解，實質是力的合成的逆運算 【例1】 關于合力與其兩個分力的關系，下列說法不正確的是()A合力的作用效果與兩個分力共同作用的效果一定相同B合力的大小可能小于它的任一個分力C合力的大小可能等于某一個分力的大小D合力的大小在任何情況下都不能等于兩個分力的大小之和 解析：一個力產(chǎn)生的效果和幾個力共同產(chǎn)生的效果相同，這個力為幾個力的合力，合力的大小和方向等于分力構成的平行四邊形對角線的大小和方

6、向，A正確；可以通過一些特例，如二力大小相等方向相反時，其合力為零，故B正確；當兩個力的夾角為120時，合力大小等于兩個分力的大小，C正確；兩個力方向相同時，合力等于兩個分力的大小之和，D錯答案：D 題后反思：一個力產(chǎn)生的效果與另外的幾個力共同作用時產(chǎn)生的效果相同，從而才能替代，是分別作用時產(chǎn)生的效果 (雙選)將兩個拉力F1和F2合成為一個力F，則下列說法中正確的是()AF是物體實際受到的力B物體同時受到F1、F2和F的作用CF1和F2可用F等效替代DF1、F2是物體實際受到的力【答案】CD【解釋】合力與分力的作用效果相同，但合力不是物體實際受到的力，在分析物體受力時，不能將合成以后的力當做物

7、體所受的力 1探究過程：將橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為5 N、最小刻度為0.1 N的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計，當橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細繩互相垂直，如圖333所示，這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出探究等效力 (1)由圖可讀出兩個互相垂直的拉力的大小分別為4.0 N和3.4 N(只需讀到0.1 N)(2)若用一個彈簧秤將橡皮條拉到O點時，彈簧秤的示數(shù)為5.0 N，方向與F1成37角，在本題的虛線方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力F 1、F2及F.圖333 2注意事項：讀彈簧秤示數(shù)時，應注意首先找零刻度，尤其是豎直放置的那個彈簧秤

8、是倒置的，它的讀數(shù)是3.4 N(而不是4.6 N)，水平放置的彈簧秤讀數(shù)是4.0 N.3探究方法：如圖334所示圖334 4結論：用表示力F1、F2的線段為鄰邊作一個平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線F與F等大同向這個規(guī)律叫力的平行四邊形定則 【例2】 某小組在做“尋找等效力”實驗時，實驗結果如圖335所示，A是固定橡皮條的圖釘，O為在力的作用下橡皮條與細線套的結點所達到的位置，F(xiàn)與AO共線(1)圖中_(填“F”和“F”)是兩個分力F1和F2用平行四邊形畫出的對角線的值；圖335 (2)本實驗中，假如力F1的大小及方向固定不變，為了使橡皮條仍伸長到O點，對力F2來說，下面幾種說法中正確的是()

9、 AF2可以有多個方向BF2的方向和大小可以有多個值CF2的方向和大小是唯一的DF2的方向是唯一的，但大小可以有多個值 解析：通過實驗探究，會發(fā)現(xiàn)兩個力的合力不一定比每個分力大，隨著它們夾角的增大，合力逐漸變小，合力最大為兩個力同方向時兩力大小之和，最小為兩個力反方向時兩力大小之差認真理解等效力和平行四邊形的概念，在實驗的基礎上，結合力的圖示法進行解答(1)顯然F是單個力作用時的情況，因為F與AO共線，F(xiàn)是F1和F2的對角線(2)由于F 1的大小和方向確定，所以F2是唯一確定的答案：(1)F(2)C 題后反思：(1)合力與分力的作用效果是相同的合力與分力是一種等效替代關系(2)由于力是矢量，合

10、力的大小既跟分力的大小有關，又與兩個分力的方向有關，合力可以大于或者等于甚至小于分力，要根據(jù)分力的大小和夾角來確定 在做“互成角度的兩個力的合成”實驗時，以下說法中正確的是()A用兩只彈簧測力計拉橡皮條時，應使兩細繩之間的夾角為90，以便算出合力的大小B用兩只彈簧測力計拉時，結點的位置必須與用一只彈簧測力計拉時結點的位置重合C若用兩只彈簧測力計拉時合力的圖示F與用一只彈簧測力計拉時拉力的圖示F不完全重合，說明力的合成的平行四邊形定則不一定是普遍成立的 D用兩只彈簧測力計拉時，結點的位置沒有必要與用一只彈簧測力計拉時結點的位置重合【答案】B【解釋】A項中應當以60、90、120等各種角度實驗，A

11、項錯誤B項正確，D項錯誤，結點重合才能體現(xiàn)力的等效性C項錯誤，應允許有一定的測量、作圖等誤差 一、實驗目的驗證互成角度的兩個共點力合成的平行四邊形定則二、實驗原理用互成角度的兩個力和另一個力產(chǎn)生相同的效果，看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否相等，如果在實驗誤差允許范圍內相等，就驗證了力的合成的平行四邊形定則這里用到了等效的思想實驗：驗證力的平行四邊形定則 三、實驗器材方木板一塊、白紙、橡皮條、圖釘(幾個)、細繩套(兩個)、鉛筆、彈簧測力計兩個、三角板、刻度尺、量角器四、實驗步驟1用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的方木板上 2用圖釘把橡皮條的一端固定在A點，橡皮條的另一端拴上兩條細繩套3

12、用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達O點的位置4記下兩條細繩的方向，并記錄相應的拉力F1和F2(使用彈簧測力計時要使細繩與木板平面平行)以O點為作用點作出F1和F2的圖示，以它們?yōu)猷忂呑髌叫兴倪呅?，過O點的對角線就是合力F的圖示 5只用一個彈簧測力計將橡皮條的結點拉到O點，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向，以前面相同的標度作出這個拉力F的圖示6比較F與F在實驗誤差允許的范圍內，大小和方向是否相同7改變兩個力F1、F2的大小和夾角，再重復實驗兩次比較每次的F與F是否在實驗誤差允許的范圍內相等 五、實驗結論若用平行四邊形定則作出兩個分力F1、F2的合力F，

13、與用一個彈簧測力計直接測出的合力F在誤差范圍內是相等的，則可驗證力的平行四邊形定則 六、注意事項1實驗前應檢查彈簧測力計的零點是否正確(校零)，測量時要防止摩擦、卡殼(防止彈簧、拉桿等與刻度板等發(fā)生摩擦)，讀數(shù)時要正對刻度，讀到最小刻度的下一位2選用的彈簧測力計應具有相同的規(guī)格，可將兩彈簧測力計相互鉤在一起相反拉來檢驗，若讀數(shù)相同則可使用3實驗操作時應使彈簧秤、細繩、橡皮條都與木板平行 4在同一次實驗中，兩種情況下的結點應達到同一位置5應使彈簧測力計的讀數(shù)應盡量大一些，但不能太大或超出量程(會使合力超出量程)；夾角適當，不宜過小或過大，從而不使合力過小或過大，避免誤差過大6拉橡皮條的細線要長些

14、，標記的方向點盡量離O點遠些 【例3】 在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中，用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩另一端系著繩套B、C(用來連接彈簧測力計)其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB和OC為細繩如圖336所示綜 合拓 展提 高圖336 (1)在實驗中，如果只將細繩換成橡皮筋，其他步驟沒有改變，那么實驗結果是否會發(fā)生變化？答：_.(選填“變”或“不變”)(2)本實驗采用的科學方法是_A理想實驗法B等效替代法C控制變量法D建立物理模型法 解析：(1)實驗中細繩套用以提供拉動O點的實物以及容易確定拉力的方向，將細繩套換為橡皮筋不影響本實驗的效果(2)兩只彈簧測力計的拉力(分力)與一只彈簧測力計的拉力(合力)均把結點O拉至相同位置，即本實驗利用了合力與分力的等效替代關系答案：(1)不變(2)B