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

第三章 相互作用——力 3.4 力的合成和分解 高中物理·必修第一册·人教版 G G F’ F’ F 同一点 共点力 A、B、C整体看成一个质点 C B A F1 F2 是还是不是？ 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。 F1 F2 F4 F1 F3 F2 F3 一、共点力 二、合力与分力 分别用力F1、F2共同提着一桶水和一个人单独用力F提着这桶水，都能产生让水桶保持静止的效果。 结论：由于F产生的效果和F1、F2产生的效果相同，所以 F是F1 、F2 的合力，F1 和F2 是F的分力。 吊灯所受拉力示意图 用拉力为F的一根线悬挂吊灯和用拉力分别为F1、F2两根线悬挂吊灯都能产生使吊灯保持静止的效果。 合力与分力 (resultant force and component force) 在分析同一个问题时，合力和分力不能同时使用 合力：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。 分力：假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。 等效替代 8 三、力的合成 在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫作力的合成。 F1 同一直线二力合成 F F2 同一方向： F= F1+F2 F1 F2 F 反方向： F= F1-F2 思考：互成角度的两个共点力，如何得到合力的大小和方向呢？ 互成角度的两个共点力还是简单的加减吗？有没有什么可遵守的规律吗？ F F1 F2 橡皮筋 弹簧测力计 铅笔 刻度尺 细绳 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 实验原理：合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同。 平行四边形定则：互成角度两个力的合力就是以这两个力为邻边的平行四边形的对角线。 F2 F合 · F1 O 矢量运算法则 例1：李明同学在做“探究求合力的方法”实验时，利用坐标纸记下了橡皮条的结点位置O以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示． (1)试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F 表示此力． 根据力的平行四边形定则作图 (2)下列叙述正确的是(　　) A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大 B．橡皮条的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力 C．两次拉橡皮条时，需将橡皮条结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保持橡皮条结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可 AC 另一弹簧测力计的拉力的 大小和方向必须都改变 合力为零，它们之间不是合力与分力的关系 (3)如图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示) ________________________________________________ 根据平行四边形定则作出的F一定在对角线上，未必在橡皮条所在直线上 用一只弹簧测力计拉的力F ′，肯定与橡皮条在同一直线上，未必会是平行四边形的对角线 张华的实验比较符合实验事实 (4)在以上比较符合实验事实的一位同学的实验中，造成误差的主要原因是：(至少写出两种情况) ___________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ①F1的方向比真实方向偏左 ②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左 ③作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行 真实值 从图可知： 用平行四边形定则作出的F 比真实方向偏左 F1 F O ） α F2 15N 则F=75N, 合力F与水平分力F1间的夹角为53° 　力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向竖直向上。通过作图法求这两个力的合力F的大小和方向。 ①根据平行四边形定则按同一标度作出两个分力F1、F2力的图示； ②画出平行四边形；分力和合力画成带箭头的实线，另外两条边必须画成虚线。 ③量出对角线的长度，根据选定的标度求出合力的大小； ④用量角器量出合力与某个分力的夹角，表示合力的方向。 2、计算法： 根据平行四边形定则作出力的示意图，利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系，求合力大小和方向。 tanα=F2/F1 =4/3 F1 F O ） α F2 如图所示，作出力的示意图，则合力 = 75N α=53° 思考与讨论1：观察下面不同角度下F1、F2合力，由此可得出什么结论？由此可推断合