3.4 力的合成和分解 课件 -人教版(2019)必修第一册(共30张PPT)

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3.4 力的合成和分解 课件 -人教版(2019)必修第一册(共30张PPT)

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第三章 相互作用——力
  现实生活中,一个物体往往不止受到一个力的作用,一个静止的物体,在某平面上受到 5 个力的作用,你能判断它将向哪个方向运动吗?
  
问题引入
G=200N
F1
F2
G=200N
两个人共同把桶提起
力的作用效果等价
一个人把桶提起
一个力与另几个力共同产生的效果相同,这个力叫做另几个力的合力。另几个力叫做这个力的分力。
1.等效性
2.同体性
3.瞬时性
合力
分力
力的分解
力的合成
F
F1、
F2、
F3…
概念:
一、力的合成
(一)探究同一直线上的力合成的方法:
F2
F1
F=F1 + F2
F2
F1
F=F1 - F2
二力同向
二力反向
想一想:
不在同一直线上两个力怎样合成呢
1.如何确保
作用效果
相同?
2.如何精确
表示力的
大小和方向
F1=10.0 N
F2=6.8 N
F合=12.8 N
O
2N
(二)探究互成角度的力合成的方法:
F2
F合
·
F1
O
F2
F合
O
F1
·
首首结合,过起点的对角线
首尾相连,第三边由始而终
平行四边形定则
三角形定则
合成定则
例. 两个力间的夹角是90 ,力的大小分别为30 N和40 N,求合力的大小和方向。
F
1
F
2
F
O
10N
53
(2)计算法
解:(1)作图法
二力合力求解方法
几种特殊的二力合力
θ
θ
A
B
C
D
E
任意的二力合成定量关系:
F1
F2
F
合力的方向?
多力合成求解方法
F123
F12
F4
F3
F1
F2
F1234
注意:优先找特殊情况合成,再依次合成
如图为正六边形,已知F1大小为5N,求F1、F2、F3、F4、F5的合力
合力大小范围
分力F1、F2大小确定,合成时:
两分力夹角越大,合力越小,
范围:︱F1-F2︱≤ F ≤F1+F2;
00和1800时,取到最大值和最小值;
合力可能大于、等于、小于任一分力。
两个力的大小分别为3N、5N,其合力大小可能是( )
A、1N B、3N C、5N D、9N
三个力的合力范围怎么求?
①3N、4N、5N;
②2N、5N、6N;
BC
学以致用
拓展练习:三角形定则解释
1.两个力夹角θ一定,F1不变,仅增大F2,其 合力F怎么变化?
②当θ>90°时,可能F合 先变小后变大;
可能 增大 。
F合
F2
F1
F2
θ
·
F1
F2
F2
θ
·
F合
①当θ≤90°时,F合变大。
一、力的分解
力的分解法则
力的分解是力的合成的逆运算,一个力分解为两个力时同样遵守平行四边行定则
F
F1
F2
分力F1、F2
合力F
力的合成
力的分解
验证力的分解满足平行四边形定则
F
如果没有其它限制,一个力可以作出无数组分力。
无限制条件的的分解
常用的分解限制——两种分解方法
1、按实际作用效果分解
F
q
F1
F2
G
G2
G1
学以致用
d
F
F1
F2
为什么厚度小的斧头更加锋利?
L
对小球的重力按效果进行分解,并求出这对分力
常用的分解限制——两种分解方法
2、正交分解
θ
θ
A
B
C
D
E
F1
F2
F
意义:构造直角,更方便合成
370
1060
F1=19N
F2=40N
F3=30N
F4=15N
求以下四个力的合力
1.建坐标系
(优先分解的力少,按运动方向分解)
2.将不在坐标系少的力用平行四边形定则分解
3.分别求X、Y轴两方向上的合力
4.勾股定理求垂直二力的合力
学以致用
如图,重为500N的人通过滑轮的轻绳牵引重200N的物体,当绳与水平成60o角时,物体静止,不计滑轮与绳子的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力。
竖直:
水平:
尽可能多的让力落在x、y轴上!
学以致用
有限制条件的的分解——多解问题
1、两个分力的方向确定
2、两个分力的大小确定
F
两个分力等大时的特殊结论
合力F大小确定,分解为两个等大的分力F1、F2时,两分力夹角越大,分力越大
有限制条件的的分解——多解问题
3、一个分力的大小和方向确定
4、一个分力的大小和另一个分力的方向确定
在0< θ<90°时有三种情况:
(1)当F1=Fsin θ或F1>F时,有一组解
(2)当F1(3)当Fsin θ若90°< θ<180°,仅F1>F时有一组解,其余情况无解
F
F1的方向
学以致用
v1
v2
Δv
矢量和标量
A
C
B
x1
x2
(1)矢量:既有大小,也有方向,相加遵从平行四边形定则。
(2)标量:只有大小,没有方向,相加遵从算数运算法则。
I1
I2
I1 + I2
X1 + X2
(3)力的平行四边形定则只能合成共点力。

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