第四节 力的合成与分解（同步课件）-【中职专用】2024-2025学年高中物理同步精品课堂（高教版2023·化工农医类）

第4节 力的合成与分解 主题一 SZ-LWH 1 目 录 CONTENTS 合力与分力 01 力的合成 02 力的分解 03 SZ-LWH 2 情境导入 SZ-LWH 01 合力与分力 SZ-LWH 4 G=200N F1 F2 G=200N 观察下面的情境图片，结合生活经验思考：两位小孩对水桶施加的两个力与一位大人对水桶施加的一个力，就“提起水桶”这一作用效果而言，相同吗？它们可以相互替代吗？说出你的看法。请自由发言。 一、合力与分力 SZ-LWH 一、合力与分力 效果一样：提起相同高度 两人提水杯的效果和一人提水杯 SZ-LWH 一、合力与分力 G F 1．共点力：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 SZ-LWH 一、合力与分力 F F1 F2 等效替代 SZ-LWH 02 力的合成 SZ-LWH 9 力的合成：求几个分力的合力，称为力的合成。 例如，当一个物体同时受到作用于O点的两个分力F1、F2的作用时，它们的合力会指向哪里？大小是多少？ 二、力的合成 SZ-LWH 二、力的合成 1、同一直线上二力的合成 同向： 反向： 不在一条直线上的二力的合力的大小还等于两分力大小之和或之差吗？ F1 F2 F1 F2 F合 F合 2、互成角度的二力如何合成 F合=F1+F2 F合=│F1-F2│ SZ-LWH 二、力的合成 2. 不在一条直线上的二力的合成遵循：平行四边形定则 求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线的长度代表合力的大小，对角线所指的方向为合力的方向，这叫做力的平行四边形定则。 力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力 所有矢量的合成皆适用平行四边形定则。 SZ-LWH 二、力的合成 3. 合力与分力的大小关系： 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。 （1）当两个分力同向时（夹角为00）: 合力最大，大小等于两力之和； （2）当两个分力反向时（夹角为1800）: 合力最小，大小等于两力之差。 （3）合力大小范围 ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2 SZ-LWH 二、力的合成 例1 ： 如果两个分力大小相等，在合力不变的情况下，夹角变大，两个分力大小如何变化？ F合 F1 F2 SZ-LWH 二、力的合成 4. 多个力的合成 将任两力合成，再与其它力合成，直到求出最终的合力。 SZ-LWH 【观察与体验】 研究合力与分力的关系 1. 在绘图板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端用图钉固定在白纸一侧的 A 点，将橡皮筋的另一端拴两根带环的细绳，从 A 点画一条虚线到白纸另一侧的 B 点。 二、力的合成 SZ-LWH 2. 用一个量程为 10 N 的测力计拉住一根细绳，用 5 N 的力把橡皮筋的另一端沿 AB 方向拉到 O 点，并保持静止。标下 O 点位置，将这个 5 N 的力作为合力 F 标注在白纸上。 二、力的合成 SZ-LWH 3. 用两个量程都为 10 N 的测力计分别拉住两根细绳，都沿 AB 方向把橡皮筋的另一端拉到 O 点，并保持静止。在白纸上记下两个分力 F11、F12 的大小。 二、力的合成 SZ-LWH 4. 用两个测力计分别拉住两根细绳，以约 45°的夹角把橡皮筋的另一端拉到 O 点，并保持静止。在白纸上记下两个分力 F21、F22 的方向和大小。 二、力的合成 SZ-LWH 5. 用两个测力计分别拉住两根细绳，以约 90°的夹角把橡皮筋的另一端再次拉到 O点，并保持静止。在白纸上记下两个分力 F31、F32 的方向和大小。 二、力的合成 SZ-LWH 6. 用两个测力计分别拉住两根细绳，让一个测力计用 1 N 大小的力，沿垂直于 AB 的方向拉，尝试调整另一个测力计的大小和方向，仍把橡皮筋的另一端拉到 O 点，并保持静止。在白纸上记下两个分力 F41、F42 的方向和大小。 7. 用两个测力计分别拉住两根细绳，让一个测力计用 1 N 大小的力，沿着由 B 到 A 的方向拉，尝试调整另一个测力计的大小和方向，仍把橡皮筋的另一端拉到 O 点，并保持静止。在白纸上记下两个分力 F51、F52 的方向和大小。 二、力的合成 SZ-LWH 8. 用力的图示法分别将上面所测的合力与第2、3、4组分力在白纸上表示出来。 【思考与讨论】 与本学习小组的同学讨论，观察、比较合力与各组分力之间的大小关系，尝试归纳其中的规律。 二、力的合成 SZ-LWH 因此，两个分力 F1、F2的合力 F 的大小和方向如右图所示。 通过大量实验发现，两个互成角度的力合成时，遵循这样的定则：以表示这两个力的线段为邻边，作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小和方向。这就是力的平行四边形定则。 二、力的合成 SZ-LWH 两个分力的夹角可以在0～180°之间变化。当两个分力的大小固定不变，只有夹角改变时，合力随分力间夹角的变化情况如右图所示。 平行四边形定则是矢量合成法则，所有的矢量如速度、加速度等合成时都遵循这一法则。 二、力的合成 SZ-LWH 二、力的合成 合力与分力之间的大小关系可以归纳出如下规律： 杨泗港长江大桥的主缆由271根相互平行的索股组成，每根索又由91根平行放置的直径6.2 mm的高强钢丝组成。 SZ-LWH 如果求两个以上力的合力，可以连续应用平行四边形定则。其步骤是：先求出任意两个力的合力 F’，然后再求出 F ’ 与第三个力的合力 F ”，依此类推，直到求出所有力的合力 F 为止。如右图所示为一种三个力的合成过程。 二、力的合成 SZ-LWH 求一个合力的分力，称为力的分解。 生活中经常可以见到一个力产生两个作用效果的情景。 三、力的分解 SZ-LWH 三、力的分解 2. 力的分解应满足的条件 （2）已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向。 （1）已知两个分力的方向，求两个分力的大小。 SZ-LWH 三、力的分解 F F q F 1 F 2 例如，某人用力F 斜向下推物体，可以把力F 沿水平方向和竖直方向进行分解。 两个分力大小分别为 SZ-LWH 跟踪练习 1. 木箱重600 N，放在水平地面上，一个人用大小为200 N与水平方向成30°向上的力拉木箱，木箱沿地平面匀速运动，求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。 F 30° F G F f F N F 1 F 2 解：画出物体受力图，如图所示。 把力F 分解为沿水平方向的分力F 和沿竖直方向的分力F 。 2 1 SZ-LWH 由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态，所以 F G F f F N F 1 F 2 跟踪练习 SZ-LWH 跟踪练习 为什么山路不能直接修建到山顶? 高架桥为何要修 很长的引桥？ SZ-LWH 1.合力与分力 2.力的合成 3.力的分解 平行四边形定则 课堂总结 SZ-LWH 作业布置 实践与探索1-4 #1-2 作业布置 SZ-LWH 谢谢各位的聆听！ SZ-LWH 35 星之所在 初音未来 Other 132264.0 $$