3.4力的合成与分解 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

高一物理 人教版 必修一 第三章 第四节 力的合成与分解 1 结论：几个力作用于物体上同一点，或者力的作用线（或反向延长线）可以相交于一点的力叫共点力。 一、共点力： 2 F 1 F 2 F 二、合力与分力： 3 二、合力与分力： 一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同， 这个力叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。 分力 等效替代 合力 力的合成 作用效果相同 求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。 4 一条直线上的力的合成 F2 F1 F=F1 + F2 F2 F1 F=F1 - F2 二力同向 二力反向 三 、合成方法 5 问：互成角度的力怎样求合力？还是否只是简单的加减呢？ F1 F2 6 实验：探究求合力的方法 （1）器材： 木板，白纸，带皮筋的夹子，弹簧测力计（两个），绳套 ，铅笔，刻度尺 力的合成法则 7 1.GE为橡皮条的原长，EO为 橡皮条的伸长量。 2.在O点作出 和 的图示； 3.在O点作出 的图示； 4.观察三个力之间的关系； 5.得出你的结论后，改变 和 的大小与方向，重做上述 实验，看看结论是否相同。 实验步骤 8 怎样保证力的作用效果相同？ 数据处理时应注意哪些问题 如何确定力的大小、方向？ 保证结点拉至相同位置 读数、两点确定一条直线 选择合适的单位长度规范作图 探究过程中需要考虑以下几个问题： 9 F1 F2 F＇ F O （3）结果： 如右图： F＇是合力， F是以F1 和F2为邻边构成的平行四边形中F1 和F2所夹的对角线。 力的合成法则 10 F2 F合 · F1 O 两个力的合成时，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，这个规律叫平行四边形定则。 平行四边形定则 11 探究 当两分力大小不变，夹角θ越大，合力如何变化？ 当合力大小不变，夹角θ越大，两个分力如何变化？ 12 结论 合力不变时，等大两分力随夹角增大而增大 分力大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小。 13 总结 ①当F1、F2共线同向： F合＝F1＋F2 ②当F1、F2共线反向：F合＝｜F1－F2｜ ④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2 ③ 当F1、F2不共线： 分力大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小 合力不变时，等大两分力随夹角增大而增大 14 思考与讨论 (3)求以下三种情况的最大值和最小值 ①大小为1N、2N、3N三力的合力最大值和最小值？ ②大小为2N、2N、2N三力的合力最大值和最小值？ ③大小为2N、2N、5N三力的合力最大值和最小值？ 最大值：三个力同向时，三力合力最大，代数和相加； 最小值：①若一个力在另外两个力和与差之间，则它们的合力最小值为零； ②若一个力不在另外两个力与差之间，则合力的最小值等于三个力 中最大的力减去另外两个力的和 15 F1 F2 合力F 分力F1、F2 力的合成 力的分解 F 力的分解遵守平行四边行定则 力的分解 力的分解是力的合成的逆运算。 F1 F2 o F F1 F2 o F 16 如果没有其它限制，对于同一条对角线（确定的合力），可以作出无数个不同的平行四边形。（无数组解） 【思考】给定一条对角线（确定的合力），可以作出多少个不同的平行四边形？ F 【思考】那在实际问题中我们分解的依据是怎样的？ 17 【情景1】重力为G的物体放在斜面上能对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？ G F2 F1 θ 重力产生的效果 使物体沿斜面下滑 使物体紧压斜面 按力的实际作用效果分解 18 【情景2】放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？分力的大小各是多大？ θ G F1 F2 θ θ F1 F2 G θ 重力产生的效果 使物体紧压挡板 使物体紧压斜面 重力产生的效果 使物体紧压挡板 使物体紧压斜面 19 F F F1 F2 q 【情景3】请分析下列情景中力F 产生的作用效果以及分力的大小？ 分力的大小为： q 水平向前拉物体 竖直向上提物体 F 使物体沿水平面前进 使物体紧压水平面 F F1 F2 q q 分力的大小为： 20 轻杆AC 和BC通过自由转动的铰链拴于墙上 ，AC杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F，应当怎样分解F，分力的大小各是多大？ A B C θ F F1 F2 【情景4】三角支架悬物模型 21 刀背 θ ( F1 F2 F 【情景5】斧头劈柴模型 22 课堂练习：请按照力的作用效果把各力分解 a b F1 F2 G F F1 F2 拉力F产生的效果 使a绳被拉紧 使b绳被拉紧 a b 23 矢量：既有大小，又有方向，相加时遵从平行四边形定则。 如：力、位移、速度、加速度等 标量：只有大小，没有方向，求和时按照代数相加。 如：质量、时间、路程、速率、电流等 三、矢量和标量的再认识 24 3.正交分解法 x y O （1）.定义：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解 正交——相互垂直的两个坐标轴 (2)、适用范围：求三个或三个以上的力的合力 Fy Fx 25 （3）、步骤 ①、建立合适的直角坐标系 原则： a、让尽可能多的力落在坐标轴上 b、斜面问题：沿斜面和垂直斜面建 ②正交分解各力：把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上，（过F的端点作两坐标轴的垂线）并求出各分力的大小 ③分别求出x和y轴上的合力 26 F1 F4 F3 F2 练习： 求物体的合力 F1x F1y F3y F3x θ β 27 1．两个分力的大小不变夹角增大时，合力为（　　） A．不变 B．增大 C． 减小 D．不能判断 C 当堂检测 28 2．关于两个力的合成，下列说法正确的是（　　） A．合力大小一定大于分力大小 B．合力大小一定小于分力的大小 C．合力大小不可能小于分力的大小 D． 合力大小可能小于分力的大小 D 当堂检测 29 3．下列关于分力与合力的说法中，正确的有（　　） A．分力与合力是等效替代的关系 B．将两个力合成为一个合力，若两个分力的夹角不变，其中一个分力增大，合力一定增大 C．合力只能大于分力，不能小于分力 D．若分力大小不变，则夹角越大，合力越大 A 当堂检测 30 4．如图，将光滑斜面上的物体的重力mg。分解为F1和F2两个力下列结论正确的是（　　） A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力 B．F2是物体对斜面的正压力 C．物体受mg、N、F1和F2四个力的作用 D．物体只受重力mg和弹力N的作用 D 当堂检测 31 $$