资源简介

(共25张PPT)
人教版(2019)必修第一册物理高中
3.4 力的合成和分解
观看视频：一个人能拉动300 kg重物吗？
对
水
桶
对
扁
担
交流讨论
分别画出水桶和扁担的受力分析图，并说明两种情况中的研究对象受到的力有什么区别？
F1
F2
G
G
F3
F1
F2
共
点
力
非
共
点
力
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
互成角度的力怎样求合力呢？
？
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
梳理深化
共点力：如果几个力共同作用于一点或力的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
2．合力与分力：
定义：当一个物体受到几个力共同作用时，我们可以用一个力来代替这几个力，这个力单独作用的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力叫作那几个力的合力，原来的几个力叫作分力。
关系：等效替代
不是物体又多受了一个合力，分力与合力不能重复出现。
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
力的合成
定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成
（1）同一直线上两个力的合成
2N
10N
F=2N + 10N=12N
2N
10N
F=10N – 2N=8N
二力同向
2N
10N
二力反向
2N
10N
两力同向相加，合力大小F =F1+F2，方向与两力方向相同
两力反向相减，合力大小F =|F1-F2|，方向与较大力的方向相同
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
（一）力的合成
已知F1=F2=10 N，画出当两个力夹角为60°、90°、120° 时
两个力的大小和方向，并试着根据平行四边形定则用不同
方法计算出合力的大小。
交流讨论
图解法：画出力的图示（大小、方向、标度），作出平行四边形，量出对角线长度，根据标度得出合力大小。
计算法：画出力的示意图（大小、方向），根据几何关系，计算出合力的大小。
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
1、怎么保证两个分力与合力的作用效果相同？
2、需要记录哪些实验数据？
3、力的方向怎么记录？
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
步骤1. 用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到达某一位置o，记下o点的位置，读出并记录两个弹簧测力计的示数(F1和F2的大小） ，同时记录两根细线的方向(F1和F2的方向）。
步骤2. 只用一个弹簧测力计拉住细绳套，把橡皮筋的结点拉到同一位置O。读出弹簧测力计的示数（F的大小），同样记录细线的方向（F的方向）。
步骤3. 选取标度，在同一标度，用铅笔和刻度尺作出分力与合力的图示。
实验步骤：
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
如果夹角 不变， 大小不变，只要 增大，合力 就必然增大吗？
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
第4节：力的合成
相互作用
返回
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
【练习】F1与F2为作用在同一物体上的两个力，F1=10N，F2=8N，它们的合力大小可能是( )
A.19N B.18N C.10N D.2N
BCD
【例1】有两个力，一个是10N，一个是2N，这两个力的合力的最大值是____最小值是_____。它们的合力能等于5N、10N、15N吗？
12N
8N
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
两种情况中，两个力和一个力的效果都是怎样的？
两个力和一个力互为怎样的关系？
相同（等效）
一个力——合力，两个力——分力
同一幅画，可以用两根绳子悬挂，
也可以用一根绳子悬挂。
同一桶水，可以由两个小孩提起，
也可以由一个大人提起。
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
F1=10 N
F2=10 N
60°
F合
（一）力的合成
F2=10 N
F1=10 N
F合
F1=10 N
F2=10 N
120°
F合
F合 = F1 = 10 N
F合 = 2F1cos30°
　 ≈ 17.32 N
通用公式：
（∠θ为两分力夹角）
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
多个力合成的技巧
多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则，但要掌握一定技巧，一般情况下：
(1)若有两分力共线(方向相同或相反)，应先求这两个分力的合力．
(2)若两分力F1、F2垂直，则先求F1、F2的合力．
(3)若两分力大小相等，夹角为120°，则先求它们的合力(大小仍等于分力)．
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
第4节：力的合成
相互作用
返回
三个及三个以上力的合成的方法
先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，……直到把所有力合为一个力，得到合力。
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
逐次合成法
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
【三角形定则的两个推论】
(1)表示三个共点力的有向线段首尾相接,如果能围成闭合的三角形,如图所示,则这三个力的合力一定为零。
(2)表示多个共点力的有向线段首尾相接,从第1个力的始端指向最后1个力的末端的有向线段代表合力的大小和方向,如图所示。如果这些力首尾相接围成一个闭合的多边形,则其合力一定为零。
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
三个力的合力取值范围
【例3】三个共点力大小分别为5N、10N、12N，其最大合力为_____N，最小合力为____N
27
0
最大值：Fmax=F1+F2+F3
最小值：先求两个较小力F1，F2的合力范围
（1）若最大力F3在合力范围之内，Fmin=0
（2）若最大力F3不在合力范围之内，Fmin=F3-(F1+F2)
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
力的分解的讨论
③
当F2＜Fsinα时，无解
F
F1的方向
F2
α
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
力的分解的讨论
④
当F2＞F时，有唯一解
F
F1的方向
F2
α
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
相互作用
返回
合力与分力的大小关系
在两个分力F1、F2大小不变的情况下，
（1）两个分力的夹角θ越大，合力越小；
（2）合力大小范围
（3）合力可能大于、等于或小于分力
(4)θ＝120°且F1 = F2时， ｜F合｜= ｜F1 ｜= ｜F2 ｜
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
巩固提升
1．（多选）关于合力和分力，说法正确的是（　　）
A．合力及其分力均为作用在同一物体上的力
B．合力及其分力可以同时作用在物体上
C．几个力的共同作用效果可以用一个力来代替
D．分力与合力的关系体现了理想化模型的思想
AC
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志
2.如图，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过
顶柱的光滑定滑轮将100N的货物拉住已知人拉绳子的一端，且该绳端与水平方向的夹角为30°，则柱顶所受的压力为（ ）
A.200N B.100
C.100N D.50
B
3.如图，力F作用于物体O点，现要使作用于物体O点在物
体上的合力沿OO1的方向需要再做一个力F1，则F1的最小
值为 （ ）
O
O1
α
F
A.F1=Fsinα B.F1=Ftanα
C.F1=F D.F1＜Fsinα
A
古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志

展开更多......

收起↑