3.4力的合成与分解 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

1 三角函数 0º 30º 37º 45º 53º 60º 90º sinα 0 1 cosα 1 0 tanα 0 1 - cotα - 1 0 A B C 斜边 ∠A邻边 ∠A对边 数学补充 第4节 力的合成与分解 共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。 F F1 F2 两根绳索能共同吊起图中重物 一根绳索单独也能吊起图中重物 一根绳索对物体的作用效果与两根绳索共同对物体的作用效果是_______ 相同的 丙 乙 小车在向右以V0做匀速直线运动 F甲 F乙 F丙 一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力； 求几个已知力的合力叫做力的合成。 把求一个力分力的过程叫做力的分解 1、概念： 注意：合力与分力是力的等效代替，不是物体又多受了一个叫合力的力。合力分力不能同时参与计算 1）合力与分力 2）力的合成 与分解 质点概念 理想模型 研究微小形变 放大法 用极短时间的平均速度表示瞬时速度 极限思想 用匀变速直线运动V-t图求位移 把变速运动化成很多段匀速运动 微元法 伽利略研究自由落体运动 创建了实验和逻辑推理结合的方法-合理外推 其他物理思想方法回顾 力的合成与分解 1)、力的作用效果有哪些？ 2)、怎样设计才能在判断“合力和分力产生的效果相同”上比较准、比较容易？ 设计实验 实验器材：方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉 用“形变相同”来反映“效果相同”容易且准确 问题1：都需要测量哪些物理量？ 问题2：用什么方法找出分力F1、F2及合力F的大小及方向? 问题3：怎样才能使合力F的作用效果与两分力F1、F2作用效果相同? 问题4：实验过程中需要记录哪些实验数据? 怎样直观简洁的描述力的大小和方向？ 用弹簧秤读出力的大小、用细绳记录各力的方向 甲、乙两次橡皮条的结点均从点E拉到点O 弹簧秤读数F1、F2、F及方向， 结点位置O；用力的图示描述 实验：探究互成角度的二力合成规律: 改变物体运动状态、产生形变 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 5 区分理论理想值和实验值 由平行四边形合成对角线的是理论值 沿着实际方向的是实验值 平行四边形定则：两个力合成时，如果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。 平行四边形定则和三角形定则 F 2 F 1 q F合 三角形定则:平移分力,使分力首尾连接,从第一个分力起点指向最后一个分力末端的有向线段表示合力大小和方向 F合 F2 F1 两分力，共起点， 做平四，对角合 两分力，首尾连， 找合力，连首尾 1）两分力共线 同向，其合力最大为F＝F1＋F2（合力与分力同向） 反向，其合力最小为F＝｜F1－F2｜（与分力中较大的力同向） F2 F1 F2 F1 力的合成 θ=90°时， F1=F2 且成θ角时 F1 当θ为任意角时 F与F1夹角 F q F2 F O 合力在角平分线上 θ/2 当F1=F2且θ=1200时， q F 由等边三角形得：F=F1=F2 合力在角平分线上 q F F与F1夹角tanα=F2sinθ/(F1+F2cosθ) 特殊情况下力的合成 题目让求力时要答大小和方向 F2 F1 F合 F2 F合 ①两分力反向时 ②两分力成钝角时 ③两分力成锐角时 F合 一个分力不变，另一个分力增大时,合力可能增大,可能减小,可能不变 两分力夹角不变，力F1大小方向不变，力F2从0增大，合力F 二分力大小不变时 合力大小将随二分力夹角θ增大而减小 (θ在0到180之间） 合力取值范围｜F1－F2｜≤F≤ F1＋F2 1）两分力共线 同向，其合力F＝F1＋F2 反向，其合力F＝｜F1－F2｜ 3)二分力大小不变时 合力大小将随二分力夹角θ增大而减小(θ在0到180之间） 合力取值范围｜F1－F2｜≤F≤ F1＋F2 两个力的合力与分力的关系：合力与分力的大小、方向间无因果关系 2)二分力呈特殊角度 90° 勾股定理 两个大小相等的力的合力 合力在角平分线 4）两分力夹角不变，力F1大小方向不变，力F2从0增大，合力F？ θ锐角，F2增大，合力增大； θ钝角，F2增大，合力先减小后；合力最小值F=F1sin(180°-θ) F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 F1 F2 F3 F4 F2 F3 F4 F1234 多力合成 平行四边形 两两合成 三角形法则变形 分力首尾相连 合力连首尾 思