3.4力的合成与分解课件 (共48张PPT) 人教版(2019)必修第一册

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3.4力的合成与分解课件 (共48张PPT) 人教版(2019)必修第一册

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(共48张PPT)
力的合成与分解
大人对水桶施加力的作用效果和两个小孩共同施加两个力的作用效果相同,此时我们就把F称为F1、F2的合力,反之 F1、F2则为F的分力。
F1
F2
F
合力和分力
如果一个物体受多个力的作用,我们可以用一个力来代替这几个力的作用效果,这个力就叫另外几个力的合力。反正则为分力。
易错提示:合力和分力是假设的,不是真实存在
合力和分力
前情回顾
等效替代
共点力
几个力如果作用在物体的同一点,或者他们的作用线交于一点,这几个力就叫共点力
力作用于同一点
力的作用线相交于同一点
当物体可视为质点,则所有力可平移至同一点
G
G
G
力的合成
共线力的合成
设向右为正方向,则若为负则合力向左,若为正则合力向右。
互成夹角力的合成
求与的合力大小
O
O
使O点处于静止状态。现在如果不考虑,要使O点静止,需要一个与大小相等,方向相反的力。与两个力共同产生的作用效果相同, 就是的合力。
O
求与的合力大小
以、 为邻边构建平行四边形,对角线就代表合力的方向与大小
互成夹角力的合成
O
求与的合力大小
以、 为邻边构建平行四边形,对角线就代表合力的方向与大小
互成夹角力的合成
两个力合成时,如果以表示这两个力的有向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。
F
根据平行四边形性质,对应边平行且相等,将其中一个分力平移到平行四边形的对应边上。
三角形定则:两分力收尾相接,合力从第一个力的始端指向第二个力的末端。
平行四边形定则
A
B
C
小明从A点运动到B点,接着又从B点运动到C点。小明同学的位移?
所有的矢量运算都遵循四边形定则与三角形定则
拓展
两个共点力的合力范围
两个共点力的合力范围
两个共点力的合力范围
总结:当两个分力大小确定时,合力大小随夹角的增大而减小。
合力范围:|F1-F2|≤F合≤F1+F2
合力最小:F1、F2反向
合力最大:F1、F2同向
合力与分力大小关系,一切都有可能
两个共点力的合力范围
(1)两分力之间夹角<900
F1
F
F2
如果两合力夹角不变,增大其中一个力,合力将如何变化?
F1
F
F2
(1)两分力之间夹角<900
如果两合力夹角不变,增大其中一个力,合力将如何变化?
F1
F
F2
(1)两分力之间夹角<900
如果两合力夹角不变,增大其中一个力,合力将如何变化?
F1
F
F2
(1)两分力之间夹角<900
结论:合力随分力的增大而增大
如果两合力夹角不变,增大其中一个力,合力将如何变化?
F1
F
F2
(2)两分力之间夹角>900
如果两合力夹角不变,增大其中一个力,合力将如何变化?
F1
F
F2
(2)两分力之间夹角>900
如果两合力夹角不变,增大其中一个力,合力将如何变化?
F1
F
F2
(2)两分力之间夹角>900
如果两合力夹角不变,增大其中一个力,合力将如何变化?
F1
F
F2
(2)两分力之间夹角>900
结论:随一个分力的增大,合力可能随之增大,也可能先减小后增大。
如果两合力夹角不变,增大其中一个力,合力将如何变化?
F
请做出、 、 三个力的合力
两个以上力的合成
设有三个力同时作用在P点,他们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线,F1的大小为F,则这三个力的合力大小等于( )
P
F2
F1
F3
A.3F B.4F C.5F D.6F
A
例题
在同一平面内作用着三个共点力,他们的大小和方向如图所示。已知,,则这三个力的合力大小为( )
A.5N B.N C.N D.7N
A
例题
力的分解
力合成的逆运算,遵循矢量运算法则
力的分解
力的分解
力的分解
力的分解
同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
因此,力的分解要据实际情况而定。(按力的作用效果进行分解)
力的分解
G
F2
F1
支持力是由于重力挤压斜面而产生的,摩擦力是有因为重力使物体有向下运动的趋势而产生的,因此可以把重力分解为沿斜面和垂直斜面的两个分力F1、F2 。
FN
F2为正压力
重力垂直于斜面的分力
实例
不受外力的情况下,F2与FN大小相等
G
G
对重力进行分解,并写出分力与重力的大小关系式。
实例
G
G
对重力进行分解,并写出分力与重力的大小关系式。
F1
F1
F2
F2
实例
力的分解中的定解问题
已知两个分力的方向,分力有几组解?
已知两个分力的大小,分力有几组解?
已知一个分力的大小和方向,分力有几组解?
已知一个分力的大小和另一个分力的方向,分力有几组解?
力的分解中的定解问题
已知两个分力的方向,分力有几组解?
已知两个分力的大小,分力有几组解?
已知一个分力的大小和方向,分力有几组解?
已知一个分力的大小和另一个分力的方向,分力有几组解?
力的分解中的定解问题
已知两个分力F1、F2的方向,分力有几组解?
一个解
F1
F
F2
力的分解中的定解问题
已知两个分力的方向,分力有几组解?
已知两个分力的大小,分力有几组解?
已知一个分力的大小和方向,分力有几组解?
已知一个分力的大小和另一个分力的方向,分力有几组解?
力的分解中的定解问题
已知两个分力F1、F2的大小,分力力有几组解?
两个解
F1
F
F
F
F2
F2
F2
F1
F1
力的分解中的定解问题
已知两个分力的方向,分力有几组解?
已知两个分力的大小,分力有几组解?
已知一个分力的大小和方向,分力有几组解?
已知一个分力的大小和另一个分力的方向,分力有几组解?
力的分解中的定解问题
已知一个分力F1的大小和方向,分力有几组解?
一个解
F1
F
F2
力的分解中的定解问题
已知两个分力的方向,分力有几组解?
已知两个分力的大小,分力有几组解?
已知一个分力的大小和方向,分力有几组解?
已知一个分力的大小和另一个分力的方向,分力有几组解?
力的分解中的定解问题
已知一个分力F1的大小和另一个分力F2的方向,分力有几组解?
F1
F
F2
F2
F2
F1
F1
F1
F
F
F
当,有一组解,此时F1最小
当有两组解
当,有一组解
370
370
450
F1
F2
F3
F ,
F
已知F1=10N,F2=20N,F3=8N,求三个力的合力?
正交分解
370
370
450
F1
F2
F3
F1,
F1,,
F2,
F2,,
F3,
F3,,
分别算出x轴,y轴方向上的合力
根据Fx,Fy的合力F,,设F与x轴的夹角为θ,则
建立直角坐标系,把力分解到x轴和y轴上
正交分解
370
FN
G
求物体所受力的合力?
G1
G2
坐标轴的建立要合适,具体情况具体分析
正交分解
总结
共点力:作用在物体的同一点,或作用线交于一点。
合力:一个力的作用效果和几个力共同的作用效果相同。
力的合成与分解:平行四边形法则
正交分解:把力在两个互相垂直的方向上分解。

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