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

3.4 力的合成与分解 第三章 相互作用--力 人教版（2019） 2024.11.25 01 02 目录 力的分解 力的合成 第一部分 力的合成 共点力的思考 导 日常生活中常见到这样的事例：一个物体同时受到多个力的作用，如搬运货物或降落伞的降落，箱子与挂的物体受什么力？ 每根绳索都会受到力的作用。 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。 共点力的思考 学 曹冲称象的故事体现了什么科学方法？ 等效替代 观察和思考 导 很明显 F 一个力的作用与 F1和 F2 两个力的作用等效。 观察和思考 学 保持水桶或是吊灯被提起且静止不动，力F和F1、F2的效果一样吗一样吗？ 定义：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。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。 分力 合力 等效替代 F F1、F2、F3… 力的合成 力的分解 合力和分力 学 【分析】F 称为F1与F2的合力，F1与F2称为F 的分力。 合力和分力 学 在这里谁是合力，谁是分力？ 随堂小测 检 （多选）一件行李重G，被绳OA和绳OB吊在空中，绳OA和绳OB的拉力分别为F1和F2下列说法正确的是（ ）。 BC 同一条直线上力的合成 学 F1 F2 F合=F1+F2 两个分力同向相加 F1 F2 F合=F1-F2 两个分力反向相减 想一想：同一条直线上的合力和分力的关系是这样， 那么不在同一条线上的两个力的合力和他们的合力有什么关系呢？还是直接进行加减吗？ 实验：探究两个互成角度的共点力的合成 学 【结论】从图中我们可以看出 【做一做】利用两只弹簧测力计和一个钩码，做下面的实验： ⑴用一只弹簧秤提起钩码，记录拉力F。 ⑵用两只弹簧秤提起该钩码，分别记录拉力F1、F2。 ⑶增大夹角，重复上述⑴、⑵步骤。 比较F和F1+F2 的大小关系，你有何发现？ 实验：探究两个互成角度的共点力的合成 学 实验结论 学 F F1 F2 O 在两个力合成时，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,这个规律叫作平行四边形定则。 如图，可以看出人直接沿 AC 的位移与从 A 到 B 再到 C 的位移相同，因此 AC 是两段位移 AB 和 BC 的合位移。这说明了什么？ A C B 答：位移合成也遵循平行四边形定则 （1）矢量： （2）标量： 既有大小，也有方向。 只有大小，没有方向。 结论拓展 学 问：位移和力是矢量还是标量？ 结论： 矢量相加都遵循平行四边形定则 标量相加都遵从算数法则 多力合成：①两两合成 ②多边形定则 F1 F2 F12 F3 F123 F123 F2 F1 F2 F3 F3 多个力的合成 探 多个力应该怎么合成呢？ O F2 F F1 θ 10N 解法一：用1cm长的线段表示10N的力。 表示F1的有向线段长3.20cm，表示F2的有向线段长4.40cm。 根据题意，作出二力合成的平行四边形。 用刻度尺测得表示合力F的对角线长为5.44cm，则 F=5.44cm×10N/cm=54.4N 用量角器测得合力F与力F1 的夹角为54° 即合力的大小为54.4N，方向与力F1的夹角为54°。 【例】某物体受到一个大小为32N的力，方向水平向右，还受到另一个大小为 44N的力，方向竖直向上。通过作图求出这两个力的合力的大小和方向。 合力的大小和方向计算 学 还有其他方法计算合力的大小和方向吗？ F2 F F1 θ O 解得：θ = 54° 解法二：由平行四边形定则作出F与F1、F2的关系如图，解三角形得： 设F与F1的夹角为θ， 则有　 合力的大小和方向计算 学 讨论：两个分力F1、F2大小不变，合力随夹角如何变化？ α F F1 F2 合力最大: 合力最小: 合力的大小范围: 合力可能大于、等于、小于任一分力 两个分力F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力越小。 F=︱F1 - F2︱(夹角为180,即方向相反) F=F1+F2(夹角为0, 即方向相同) ︱F1-F2︱≤F≤F1+F2 合力的大小范围 探 随堂小测 检 2. （多选）5N和7N的两个力的合力可能是 ( ) A.3 N B.13 N C.2.5 N D.10 N ACD 1.（多选）关于合力的下列说法，正确的是 ( ) A.两个力的合力就是这两个力的代数和 B.两个力的合力一定大于这两个力中的任何一个力 C.两个力的合力可能小于这两个力中最小的力 D.两个力的合力可能大于这两个力中最大的力 CD 第二部分 力的分解 力的分解 学 力的分解也遵循平行四边形定则。 F 如果没有限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形。也就是说，同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力。 一个已知力究竟应该怎样分解？ 地面上物体受到斜向上的拉力F，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体。 F 根据力的作用效果分解 学 放在斜面上的物体的重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑的趋势；二是使物体压紧斜面. F1＝mg sin α， F2＝mg cos α 根据力的作用效果分解 学 总结： 常见典型力的分解实例可分成面模型、绳模型、杆模型． 1．面模型中，力的作用效果往往垂直于面． 2．绳模型中，力的作用效果往往沿着绳． 根据力的作用效果分解 学 正交分解 学 根据力的作用效果分解 探 随堂小测 检 课堂小结 1、共点力 2、等效替代 3、合力与分力 4、同一直线上力的合成 5、两个互成角度的力合成（平行四边形定则） 6、多个力的合成 7、合力的大小和方向计算 8、合力与分力的关系 9、力的分解规则 10、根据力的作用效果分解 11、正交分解 THANKS THANKS 感谢观看 Lavf58.20.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.6.100 $$