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4节 力的合成和分解 第三章 相互作用——力 高中物理人教版（2019）必修第一册 几个力如果都作用在物体的同一个点， 或者他们的作用线相交于一点，这个力叫做 共点力。 几个力如果都作用在物体的同一个点， 或者他们的作用线相交于一点，这个力叫做 共点力。 合力于分力 两个力或多个的作用效果跟一个力的作用效果相同。 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,这个力就叫那几个力的合力。 分力：假设这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。 (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。“等效替代” (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。 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 F3 非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点 G 能不能把几个力画在一起？ 不能合成 同向相加反向相减 力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。 （力的分解：求一个力的分力的过程叫做力的分解） 说明：力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不改变其作用效果。 二力同向 10N 5N 10N 5N 二力反向 5N 10N 10N F=5N + 10N=15N F=10N – 5N=5N 5N 同一直线上两个力的合成 想一想：3N和4N的两个共点力，它们的合力是多少? 一定等于7N吗？ 可以等于1N吗？ F2 F1 F2 F1 F1 F2 o O F2 F1 如图，当F1、F2 互成一定角度时，它们的合力大小还等于F1+F2 吗? 两个力合成时，以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就代表合力的大小和方向，这个规律叫做平行四边形定则。 F合 F1 O F2 θ 注意：力用实线，辅助线用虚线！ 也适用于位移、速度、加速度等矢量的合成。 实验结论 大小：标度 方向：角度 【例题】力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向竖直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 . 15N F1 F2 F 53° 方法一：作图法 大小: F = 15×5 N= 75 N 方向:与F1成53°斜向右上方 因作图等原因 ，可能导致该种方法得到的结果误差较大。 【例题】力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向竖直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 . 方法二：计算法（一般适用于两力的夹角比较特殊的情况） 由直角三角形可得 方向：斜向右上方与F1成 F1 F2 F合 定义：求一个力分力的过程叫力的分解。（分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替，并非同时并存） 力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也遵循平行四边形定则。 F合 力的合成结果唯一 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F F1 F2 没有其它限制时，力的分解有无数种结果 想一想：已知一条对角线，可以画出多少个平行四边形？ 实例1：水平面上的物体，受到与水平方向成角的拉力F的作用。试根据力的作用效果分解F 。 物理模型 F F1=F cos F2=F sin F1 F2 F产生的作用效果：①水平向前拉物体 ②竖直向上提物体 模型1  物理模型 按照力的作用效果分解 实例2：为什么高大的立交桥要建有很长的引桥呢？ G F1 F2 F1=Gsin  F2=Gcos  斜面倾角越大，F1越大、F2的越小。 模型2 高大的桥要造很长的引桥，就是来减小桥面的坡度，让汽车更容易上坡。 重力G产生的作用效果：①使物体沿斜面向下滑 ②使物体紧压斜面 实例3：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？ 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 模型3 实例4：将重物通过绳子悬挂起来，根据力的作用效果分解F或G。 θ F1 F2 θ F G θ F1 F2 θ anθ anθ 模型4 拉力F产生的效果 使物体拉长倾斜绳 使物体拉长水平绳 重力产生的效果 使物体紧压墙壁 使物体拉长绳子 实例5：可自由转动的轻杆AC 和BC ，BC 杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F 。 A B C θ F F1 θ A B C θ F F1 θ F2 F2 F2= Fcotθ F1= F1= Fcotθ F2= 模型5 F产生的作用效果： ①水平向左压杆BC ②斜向右下方拉杆AC F产生的作用效果： ①水平向前拉物体 ②竖直向上提物体 刀刃在物理学中称为“劈”,它的截面是一个夹角很小的锐角三角形。 实例6：刀刃劈物时力的分解 力的作用效果 模型6 合力一定时，夹角越小，分力越大，更容易把物体劈开。 F 实例7：拱桥 赵州桥是当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥。距今1400多年。 模型7 F2 F1 · θ A B O O F · F 实例8：为什么缆车的缆绳是弯的，不能拉直? 模型8 实例9：当载重卡车陷于泥坑中时，汽车驾驶员按图所示的方法，用钢索把载重卡车和大树栓紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑，你能否用学过的知识对这一方法作出解释。 F 小合力得大分力 “四两拨千斤” F 模型9 Lavf58.30.100 MHkIDCwFBFBGTS4eBzgTcigmI3wRJhZUaHITHioqHSwOeSV9fTguekZQEB4PIissYTojfSB0BkZKcwYgNiodCQoiEH19NipbTnUQew== EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$