341力的合成和分解课件高一上学期物理人教版

3.4

力的合成与分解1.知道合力与分力的概念，体会等效替代的思想。2.通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则--平行四边形和三角形法。3.会利用作图法和三角函数知识或者正交分解法求解合力或者分力。4、知道矢量相加遵从平行四边形定则。能区别矢量和标量。(第1课时)共点力：

几个力如果都作用在物体的同一点，或者他们的作用线交于一点，我们把这几个力叫做共点力。合力与分力力的合成力的分解思考与讨论一个静止的物体，在某平面上受到5个力作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代两个力的共同作用，而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。你觉得这个力和被替代的两个力会有怎样的关系呢？合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解思考与讨论效果相同等效替换合力与分力力的合成力的分解两边拉力的作用效果相同吗？一、合力和分力合力与分力：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，这个力就叫做那几个力的合力；那几个力叫作这个力的分力。合力与分力力的合成力的分解二、合力和分力的关系合力与分力力的合成力的分解合力与分力1.等效性--合力的作用效果与分力的共同作用效果相同。2.同体性--分力与合力作用的物体为同一个；但只有其一存在。3.瞬时性--分力与合力具有瞬时对应关系“等效替代”合力与分力力的合成力的分解三、力的合成和分解：1.力的合成：我们把求几个力的合力的过程叫做力的合成。2.力的分解：我们把求一个力的分力的过程叫做力的分解。合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解四、同一直线上两个力的合成法则1.两个力同向合成：2.两个力反向合成：合力与分力力的合成力的分解同向相加反向相减合力方向与两分力相同合力方向与大力方向相同3.两个力不在一条直线上呢？怎么求它们的合力？合力与分力力的合成力的分解五、探究两个互成角度的力的合成规律1.实验器材及方案：

方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、铅笔。合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解2.实验原理：合力与分力力的合成力的分解如图3.4-3甲，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为GE。在图3.4-3乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点（图3.4-3丙）。力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，都能使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以F等于F1、F2的合力合力与分力力的合成力的分解(1)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示；从O点按同样的标度沿记录的F的方向作出这只弹簧测力计的拉力F的图示。用虚线把F1、F2和F的箭头端连起来。(2)更换不同大小的力和夹角重复以上步骤。发现所得的图形都是平行四边形。3.数据处理：合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解4.实验演示：合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解求两个力的合力时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，则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。五、实验结论：平行四边形定则合力与分力力的合成力的分解F1F2F合合力与分力力的合成力的分解当堂练习合力与分力力的合成力的分解F合F合F合F合合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解【例题】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。15NF1F2F53°解法一：作图法求合力大小：F=15×5N=75N方向：与F1成53°斜向右上方合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解【例题】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。解法二：计算法求合力F1F2F合由直角三角形可得：方向：斜向右上方与F1成合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解

合力与分力力的合成力的分解几种特殊情况的合成合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解六、合力与分力的关系(1)F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化?合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何?①F1和F2大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小；②θ＝0°时，F合＝F1＋F2，此时合力最大；方向与两分力的方向相同。③θ＝180°时，F合＝｜F1－F2｜，此时合力最小，与较大的力方向相同。合力与分力力的合成力的分解④合力的范围：合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解(2)合力的大小可以小于分力的大小吗？合力的大小可以等于分力的大小吗？①合力可能大于、等于、小于任一分力；②两分力F1、F2大小相等，两个分力的夹角为120度，合力等于分力。合力与分力力的合成力的分解七、合力与分力的关系合力与分力力的合成力的分解(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；

合力与分力力的合成力的分解七、合力与分力的关系（三边能组成一个三角形）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合力与分力力的合成力的分解1．三个力，F1=3N，F2=7N，F3=9N，关于三个力的合力，下列说法正确的是（）A．三个力的合力的最小值为1NB．三个力的合力的最大值为19NC．三个力的合力可能为20ND．三个力的合力不可能为3NB合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解BD合力与分力力的合成力的分解2、下列关于分力与合力的说法中正确的是()A.分力与合力同时作用在物体上B.分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同C.合力总是大于分力D.两个分力夹角在0°到180°之间时，夹角越大，合力越小合力与分力力的合成力的分解3．水平面上的物体在水平方向的力F1和F2作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，如图所示。已知F1=6N，F2=2NN，下列说法正确的是（）A．撤去F1的瞬间，物体受到的合外力大小变为4NB．撤去F1的瞬间，物体受到的摩擦力大小变为2NC．撤去F2的瞬间，物体受到的合外力大小变为3ND．撤去F2的瞬间，物体受到的摩擦力大小仍为4ND合力与分力力的合成力的分解合力与分力力的合成力的分解4．如图为“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情景，三个细绳套处于同一竖直平面内、共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A，B和重物M上，A挂于固定点P。手持B拉动细绳，使结点静止于O点。（1）某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为

N。（2）实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录