3.5 力的合成和分解-(同课异构课件) 2021-2022学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记(人教版)(京津鲁琼辽粤浙渝鄂冀湘云晋皖黑吉桂)

4 力的合成和分解 第三章　相互作用——力 两个力的作用效果＝一个力的作用效果 多个力的作用效果＝一个力的作用效果 一个力作用的效果跟几个力共同作用的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。那几个力叫做这个力的分力。 注意：合力与分力的关系是“等效替代” 一、合力与分力 二力同向 10N 5N 10N 5N 二力反向 5N 10N 10N F=5N + 10N=15N F=10N – 5N=5N 求几个力的合力的过程叫做力的合成 5N 二、力的合成 1、 同一直线上力的合成 1、 思考 F F1 F2 如图所示，当F1、F2 互成一定角度时，它们的合力大小还是F1+F2 吗? 结论： F ≠ F1 + F2 互成角度的两个力的合成 实验器材 结点 方木板、白纸、弹簧测力计（两个）、橡皮条、细绳套2个、三角板、刻度尺、图钉。 F1 F2 F θ F1 F2 F θ o 三角形定则 共起点 首尾相接 三、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作为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个规律叫做平行四边形定则。 1、作图法 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。 F1 F O F2 15N 四、合力大小的求法 2、计算法 练习1: F1＝10Ｎ， F2＝10Ｎ，它成600夹角求出合力F 的大小和方向. 练习2:F1＝10Ｎ， F2＝10Ｎ，它成1200夹角,求出合力F 的大小和方向. 当两个分力大小相等且夹角为120 °时，合力大小与两分力大小相等，方向在两分力夹角的平分线上 3、合力大小与夹角的关系 分力大小不变，合力随夹角 θ 的增大而减小 θ＝0°时，合力最大，F合＝ F 1＋F 2， θ＝180°时，合力最小，F合＝｜ F 1 － F 2｜ F合 的取值范围: 　 ｜F 1－F 2｜ ≤ F合 ≤ F 1＋F 2 当F 1=F 2,且 θ = 120° 时： F合 = F 1 = F 2 F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 4、多力的合成 用平行四边形法则依次进行二力合成 用同一根纸带挂物体，下面三种情况中，哪种情况纸带易断？ 合力 分力 等效替代 合成 分解 力的分解是力的合成的逆运算 力的分解同样遵守平行四边形定则 求一个力的分力的过程叫力的分解. 五、力的分解 F         无数组 给出一个确定的力F，不加其他限制条件这个力分解为两个分力有多少组解？ 思考：     1.斜向上的拉力 思考： 力F有什么样的作用效果？ F F         根据力F的作用效果，画出两个分力的方向； 把力F作为对角线，画出平行四边形得出分力； 利用几何图求解分力的大小和方向。 力的分解的过程 G 2.斜面上的重力 思考： 小物块所受的重力G有什么作用效果？         G G G         o F F1 F2 O F F1 F2 3、已知力的分解的定解条件 （1）已知两分力的方向 （2）已知一个分力的 大小和方向 一个解 一个解 （3）已知两个分力的大小 F o F1 F2 F o F2 F1 F1 F2 两个解 （4）已知F1的方向和F2的大小 o F F2a F1a F1c F2c F2b F1b F2d F1d F2=Fsinθ 一个解 Fsinθ<F2<F 两个解 F≤ F2 一个解 把力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法叫做力的正交分解法。 y x F1x F1y F3x = F3 F3y = 0 F1 F2 F3 F2y F2x F1: x轴方向：F1x y轴方向：F1y 4、正交分解法 27 Fx =F1x+F2x+F3x+… Fy =F1y+F2y+F3y+… 1、先建立直角坐标系（让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可能少分解力） 2、将各力沿坐标轴分解 3、分别求出沿各坐标轴方向的合力Fx 、 Fy 4、最后求得合力F F的方向与 x轴夹角θ： F1x F1y F1 F2 F3 F2y F2x 如图，重为500N的人通过滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平成60o角时，物体静止，不计滑轮与绳子的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力。 FN FT Ff 竖直： 水平： 尽可能多的让力落在x、y轴上！ 谢谢观看 $