3.4 力的合成与分解 课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

力的合成 两个人的作用效果＝一个人的作用效果 多个力的作用效果＝一个力的作用效果 等效 一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力就叫做那个力的分力。 注意：合力和分力并非同时作用在物体上！ 等效 F=2N + 10N=12N 1、同一直线上两个力的合成 F=10N – 2N=8N 二力同向 2N 10N 二力反向 2N 10N 结论： 两力同向相加，方向与两力方向相同 两力反向相减，方向与较大力的方向相同 若两个分力的方向不在同一直线上呢? 求几个力的合力的过程叫做力的合成。 力的合成 　　互成角度的力怎样求合力？ F1=1N F2=1N 1N+1N=2N？ 实验： 探究两个互成角度的力的合成规律 等效替代法 实验探究 器材：方木板、白纸、图钉（几个）、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳套两个、刻度尺。 实验探究 思考讨论： 1、力的大小怎么确定？ 2、力的方向怎么确定？ 3、怎样保证合力与分力等效？ 4、怎样才能直观的看出合力与分力的关系？ 演示实验 1 0 2 3 4 5 N 1 0 2 3 4 5 N 1 0 2 3 4 5 N 记录效果 记录方向 两个力合成时，以这两个力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，这个规律叫做平行四边形定则。 F合 F1 O F2 θ 注意： 力用实线，辅助线用虚线！ 实验结论： 注意事项 1．结点位置不变 2．角度合适 3 ．与木板平行：拉橡皮筋时要使弹簧称与木板平面平行。 4．尽量减少误差 (1)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内的前提下，测量数据应尽量大一些． (2)细绳套应长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向． 思考：F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化? 合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何? 二、力的合成与分解 视频 思考：F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化? 合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何? （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。 （2）合力大小范围 ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2 （3）合力可能大于、等于、小于任一分力． 二、力的合成与分解 【例题】一体操运动员倒立并静止在水平地面上，下列图示姿势中，假设两手臂用力大小相等，那么沿手臂的力F最大的是(　　) 将人所受的重力按照效果进行分解，由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而C图中人最费力，A、 D图中人最省力，故C正确。 C 1、当θ=90°时 计算法求合力（设分力F1、F2大小不变，夹角为θ） 3、当θ为任意角时，一般公式 F q 2、当θ=1200，且F1=F2时 q F 由等边三角形得：F=F1=F2 q F C 知识延伸 F1 F2 F3 F12 F合 1N 2N 3N 4N 5N 6N 3N 3N 3N 3N 3N 简单到复杂 特殊到一般 多个力的合成技巧 1）优先将共线的分力合成。 2)优先将相互垂直的分力合成。 3)两分力大小相等且夹角为120°时，合力大小等于分力大小,方向沿它们夹角的角平分线方向。 20 F1 F2 F θ F θ o 三角形定则 2.三角形定则 首尾相接 F1 F2 平行四边形的邻边平移后，两个共点力首尾相接，从一个力的始端指向另一个力的末端，这个有向线段就是合力。 如果这些力首尾相接围成一个闭合的多边形,则其合力一定为零。 F1 F2 F4 F3 F G N T F=0 2.三角形定则 22 F3 F1 F2 F4 F5 23 大小不同的三个力作用在一个小球上，以下各组力中可能使小球平衡的一组是（ ） A： 2N，3N，6N B：1N，4N，6N C：35N，15N，25 N D：5N，15N，25N C 【典例】两个共点力F1和F2的大小不变，它们的合力F与两分力F1、F2之间夹角θ的关系如图，则合力F大小的变化范围是（　　） A．0~1 N B．1~3 N C．1~5 N D．1~7N D 力的分解 一、力的分解 已知一个力求它的分力的过程叫做力的分解 F2 F1 O F 力的分解是力的合成的逆运算,也遵循力的平行四边形定则， 画一画 大家画的平行四边形都一样吗？ 如果没有其它限制，对于同一条对角线， 可以作出无数个不同的平行四边形． 实际处理力的分解时又该如何进行呢? 思考：车在平路上行驶时它的重力产生了什么效果？上坡呢？ G 重力