2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第3章相互作用-力第4节力的合成和分解(5)课件

1、合力和分力是等效替代关系（合力和分力不能同时作用在物体上）2、合力和分力满足平行四边形定则,不存在必然的大小关系（2个力或3个力合力的范围）3、验证平行四边形定则实验的步骤及注意事项一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同,这个力叫做那几个力的合力.原来的几个力叫做分力.求几个已知力的合力叫做力的合成.力的合成在实际问题中,就可以用这个力来代替那几个力,这就是力的等效代替.而不是物体又多受了一个合力.力的合成就是找一个力去代替几个已知力,而不是改变其作用效果实验步骤1、把方木板放在桌上,用图钉把白纸钉在方木板上2、用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上A点,橡皮条的另一端B拴上两根细绳3、用两把弹簧秤分别钩住两根细绳,沿两个不同方向拉橡皮条,使橡皮条的结点B伸长到某一位置O点,记下O点的位置、两把弹簧秤的读数和两根细绳的方向4、用一把弹簧秤钩住一根细绳,使橡皮条的结点B拉到同样位置O点,记下弹簧秤的读数和细绳的方向5、选定一个合适的标度,用力的图示法画出F1、F2和F的图示为什么要记下细绳的方向？为什么也要拉到同样的位置？能否先做步骤4再做步骤3？练习3三个力的合力范围怎么求？①3N、4N、5N；②2N、5N、6N；③8N、4N、3N；④1N、5N、9N；最大值：F合=F1+F2+F3最小值：①先求任两个力F1、F2合力大小范围：︱F1-F2︱≤F≤F1+F2；②若F3在此范围内,三个力的合力最小值为0.③若F3不在此范围内,三个力的合力最大力减去另外两个的合力最大值.①0N≤F≤12N；②0N≤F≤13N；③1N≤F≤15N；④3N≤F≤15N；例1、3N和4N,两个的合力那些是可能的?

Ａ、１ＮＢ、２ＮＣ、３ＮＤ、４ＮＥ、５ＮＦ、６Ｎ例2、（１）3N、4N和5N三个力,合力的最大值和最小值是多大？（２）3N、4N和３N三个力,合力的最大值和最小值是多大？（３）3N、4N和８N三个力,合力的最大值和最小值是多大？力的分解F2F1FF1F2·F什么是力的分解★用几个分力来等效替代一个力1合力F分力F1和F2合成分解等效替代★求一个力的分力叫做力的分解一、力的分解法则1.阅读课本（1）、图中的拖拉机对耙的拉力起到了什么效果？？（2）、图中什么是分力？什么是合力？（3）、力的分解遵循什么定则？为什么？思考2.探索如果没有条件限制,同一条对角线可以作出几个不同的平行四边形？？

不加限制条件,一个力可分解为无数组不同的分力.F二、力的分解原则

（1）由于分力和合力相互替代的前提是相同的作用效果,所以在分解力时其各个分力必须有各自的实际效果（2）力的分解原则：将力按所产生的实际作用效果进行分解已知放在水平面上的物体,受到与水平方向成θ角的拉力F的作用对物体的斜向上的拉力F会产生怎样的作用效果？如何分解？F2=FsinθθFF1F2F1=Fcosθ练习、如图所示,质量为m的木块在力F作用下在水平面上做匀速运动.木块与地面间的动摩擦因数为,则物体受到的摩擦力为（）Fmg(mg+Fsin)(mg-Fsin)FcosBD倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示.该物体受到的重力G能对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？G2G1θGθ高大的桥要造很长的引桥,来减小桥面的倾角已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜面倾角为θθ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？F2=GcosθGF1F2θθF1F2GθF1=GsinθF1=GtanθF2=G/cosθ力分解的步骤：4、据三角形知识求分力的大小和方向.3、用平行四边形定则定分力的大小;(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)1、分析力的作用效果;2、据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)MGT1T2ON370530T把的物体挂在成角度的两根细绳MO,NO上,易知物体对悬点O的拉力T等于物体所受的重力G.如图所示,怎样把力T按其作用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何？（sin370=0.6,cos370=0.8)370用两根轻绳将物体悬挂起来.已知物体重力为G,轻绳AO与水平方向夹角为θ,AOB为直角例3F1=GcosθF2=Gsinθ悬挂着的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？θF1F2GθABOTT1T2θ

在竖直墙上固定一个轻支架,横杆OM垂直于墙壁,斜杆ON跟墙的夹角为θ,在支架的O点挂有一个重为G的物体,如图所示.怎样确定杆OM、ON的受力方向？OMNθ讨论:

用一只钩码,能使细绳产生比钩码的重力大的拉力吗?F1F2F帆船为什么能逆风前进?二、矢量相加的法则1、平行四边形定则[探求]人从A到B,再到C的过程中,总位移与两段位移的关系.ABCX1X2X二、力的分解的解法2、已知合力和一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向.1、已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小.oFF1F2OFF1F2以上的解法唯一确定3、已知合力及一个分力的大小和另一个分力的方向F2F1Fθ①当F2<Fsinθ时②当F2=Fsinθ时③当Fsinθ<F2<F时④当F2>F时讨论无解一组解两组解一组解巩固练习1、一个力,如果它的两个分力的作用线已经给定,分解结果可能有

种（注意：两分力作用线与该力作用线不重合）12、一个水平向右的80N的力分解为两个分力,一个分力竖直向下大小为60N,求另一个分力的大小和方向.F0F1F23、有一个力大小为100N,将它分解为两个力,已知它的一个分力方向与该力方向的夹角为30°.那么,它的另一个分力的最小值是

N,与该力的夹角为

.

5060°

30°

四、力的正交分解

在很多问题中,常把一个力分解为互相垂直的两个分力,特别是物体受多个力作用时,把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去,然后求两个方向上的力的合力,这样可把复杂问题简化,尤其是在求多个力的合力时,用正交分解的方法,先将力分解再合成非常简单．

怎样去选取坐标呢？原则上是任意的,实际问题中,让尽可能多的力落在这个方向上,这样就可以尽可能少分解力．如图所示,将力F沿力x、y方向分解,可得：

放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用,该力与水平方向夹角为θ,这个力产生两个效果：水平向前拉物体,同时竖直向上提物体,因此力F可以分解为沿水平方向的分力F1和沿着竖直方向的分力F2,力F1和力F2的大小为：例题1F1=Fcosθ

F2=Fsin