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

第四节 力的合成和分解 第三章 相互作用 ——力 1 1.物理观念：知道合力、分力、力的合成和分解的基本概念，理解平行四边形矢量运算法则 2.科学思维：会利用等效替代法分析合力和分力，会用作图法、计算法求解合力与分力 3.科学探究：通过探究实验来体会平行四边形定则 4.科学态度与责任：理解平行四边形定则，会用图解法和计算法进行力的合成和分解。应用力的合成与分解分析生活中的相关问题，培养将物理知识应用于实践的意识 教学目标 生活中常常见到这样的实例：一个力的单独作用与两个或更多力的共同工作用的效果相同。 F1 F2 F 吊灯用一根线挂和两根线挂的效果是一样的 F1 F2 F F1 F2 F 体重相同的两个人来说双手引体向上和单手引体向上的效果是一样的 同一个马车由四个马拉和两个马拉的效果是一样的 合力和分力 1.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。 2.分力：假设几个力共同作用的效果跟某一个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。 F1 F2 F 如图所示，F为合力， F1和F2为分力 F1 F2 F 分力 合力 合力与分力的关系： 等效替代 力的合成与分解 1.力合成：物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫作力的合成。 3.合力与分力的相关性： ①等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代 ②同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体。作用在不同物体上的力不能求合力 ③瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化 2.力分解：物理学中，我们把求一个力的分力的过程叫作力的分解。 3.力的合成应注意以下问题： ①力的合成是唯一的 ②只有同一物体所受的力才可合成 ③不同性质的力也可以合成 ④分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系，而不是物体的重复受力 合力的求法 某一个物体受到同一条直线上的两个力的作用: 1.两力方向相同： 2.两力方向相反： 物体 物体 F1 F2 F1 F2 合力=两个分力之和： 合力=两个分力之差： 如=4N, 如=4N, 如果作用在一个物体上的两个共点力不在同一个直线上，怎么求合力呢？ F1 F2 F1 F2 探究两个互成角的力的合成规律 F1 F2 F O A A O 用一个弹簧测力计把橡皮筋从自然长度的位置O点拉到A点 用两个弹簧测力计把橡皮筋从自然长度的位置O点拉到A点 F A B C 如图所示，质量不同的三个物体A,B,C按如图所示的形式吊在一起，始终保持静止。忽略绳子定滑轮之间的摩擦力。 mcg mBg mAg mBg mAg mcg F合 F合=mcg 方向不在同一直线上的两个力的合成运算遵循平行四边形定则 平行四边形定则 平行四边形定则：把表示两个互成角的共点力大小的线段为邻边做平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边的对角线表示出来，这就叫做力的平行四边行定则。 F1 F2 F合 分力 → 邻边 合力 → 对角线 F1 F2 F合 三角形定则：合力的大小和方向用从第一个力的始端指向第二个力的末端的有向线段表示。 F1 F2 F合 合力取值范围 两个共点力的合力取值范围是： 注意： ①合力可以等于分力 ②合力也可以大于分力 ③合力也可以小于分力 例题1.(多选)下列说法正确的是 (　　) A.一个180 N的力能分解为240 N和200 N的两个分力 B.一个180 N的力能分解为90 N和80 N的两个分力 C.一个240 N的力能分解为320 N和60 N的两个分力 D.一个240 N的力能分解为40 N和240 N的两个分力 AD 例题2.下列关于合力的叙述中正确的是 (　　) A.合力是原来几个力的等效替代,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同 B.两个力夹角为θ(0°≤θ≤180°),它们的合力随θ增大而增大 C.合力的大小不可能比分力小 D.不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成运算 A 例题3.如图所示,一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,若将它们平移并首尾相接,三个力矢量组成了一个封闭三角形,则物体所受这三个力的合力大小为 (　　) A.2F1 B.F2 C.2F3 D.0 D 合力 例题4：两个人用绳子把一个货物从一楼拉到二楼阳台上。其中一人用了300N的拉力，另一人用了400 N的拉力，某时刻两人所用拉力的夹角为90°，求这时俩人合力大小。 货物 F1 F2 F合 $$