人教版2019高中物理必修一3.4力的合成和分解 课件(共32张PPT)

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人教版2019高中物理必修一3.4力的合成和分解 课件(共32张PPT)

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(共32张PPT)
力的合成
等效替代法
一个静止的物体,在平面上受到五个力作用,你能判断他向哪个方向作用吗?
能不能用一个力,表示他们五个的作用效果之合呢?
等效替代法
定义:一个力F作用的效果跟几个力(F1、F2……)共同作用的效果相同,这个力F叫做那几个力的合力. 那几个力叫做这个力的分力 .
合力与分力
分力
合力
F1、F2、F3
F
等效替代
力的合成
合力与分力
求几个力的合力的过程叫做力的合成
求一个力的分力的过程叫做力的分解
什么力都可以合成吗?
分力
合力
F1、F2、F3
F
等效替代
力的分解
FN
FN
这些力可以合成吗?
共点力:几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的作用线相交于同一点上,这几个力叫做共点力 .
共点力与非共点力
只有共点力可以合成
非共点力:力不但没有作用在同一点上,它们的延长线也不能相交于一点。
力的合成
观察以下两幅图片,结合生活经验体会力的作用效果,求出合力。然后总结“同一直线上二力合成”的方法。
已知:F1= 300N、F2=400N
则F合= = N
方向
F1
F2
F1
F2
已知:F1= 300N、F2=400N
则F合= = N
方向
F2-F1
100
F1+F2
700
与F1F2方向相同
与F2方向相同
使用直接加减的方法
同一直线上二力合成的规律
同向相加
反向相减
如果两个力不在同一直线上呢?
请阅读课本“实验”栏目下的内容回答下列问题:
1.实验中需要用到哪些仪器?
2.如何提供合力与分力?
如何保证合力与分力的作用效果相同?
3.在实验过程中,需要记录哪些数据?如何记录?
4.如何处理记录下来的信息?
5.要使得测量尽可能地精确,需要注意哪些实验操作细节?
探究两个互成角度的力的合成规律实验
1.需要哪些器材?
两个弹簧测力计、橡皮条、小圆环、细线
铅笔、三角板
白纸、图钉、木板
2.如何提供合力与分力?
如何保证合力与分力的作用效果相同?
两次拉动小环,都能使小环静止在o点,才能实现合力与分力的作用效果相同。
3.记录哪些数据?如何记录?
力的大小
弹簧测力计
力的方向
沿着各自拉线的方向
4.如何处理记录下来的信息?
力的图示
将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,猜猜看合力和分力究竟有什么规律?
以两个分力为邻边,借助三角板通过规范的几何作图,作出一个标准的平行四边形,并找到它的对角线,与合力的测量值进行比较。
4.如何处理记录下来的信息?
初步验证猜想正确
猜想的合力F'与实际测量的合力F,大小近似相等,方向几乎重合。
4.如何处理记录下来的信息?
实验操作
5.操作细节
(1)弹簧测力计水平放置调零;
(4) 标点时视线垂直于纸面。
(3)不用手按线;
(2)水平拉弹簧测力计
1.弹簧测力计使用前没调零会造成误差.
2.实验时弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有摩擦力存在会造成系统误差.
3.两次测量拉力时,小圆环没有拉到同一点会造成偶然误差.
4.两个分力的夹角太小或太大以及F1、F2数值太小,作图时都会造成偶然误差.
误差分析
(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向;
(2)应使橡皮条、弹簧测力计和小圆环位于与纸面平行的同一平面内;
(3)两个分力F1、F2间的夹角不要太大或太小.F1、F2所拉的两根细绳适当长一些,记录细绳方向的两点要尽量远些.
注意事项
以表示这两个力的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 .
平行四边形定则
一切矢量运算法则:平行四边形定则。
s2
s合
s1
v2
v合
v1
F2
F合
F1
求两个力合力的方法
1.作图法:用力的图示表示出各分力的大小,画出平行四边形,数出合力的大小。
2.计算法:画出平行四边形后,根据三角函数的知识求出力的大小。
15N
典型例题
力F1=45 N,方向水平向右. 力F2=60 N,方向竖直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 .
作图法求合力
F1=15N
F2=60N
大小: F = 15×5 N= 75 N
方向:与F1成53°斜向右上方
力F1=45 N,方向水平向右. 力F2=60 N,方向竖直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 .
计算法求合力
典型例题
F2=60N
F1=45N
F
由直角三角形可得:
方向:与F1成53°斜向右上方
互成一定角度共点力的合成
(1)相互垂直的两个力
大小:
方向:
互成一定角度共点力的合成
(2)合力与其中一个分力垂直
大小:
方向:
(3)两分力等大,夹角为α
互成一定角度共点力的合成
大小:
方向:
F与F合夹角为




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
合力的范围
①θ=0°时,F合=F1+F2
与两个力的方向相同 .
②θ=180°时F合=|F1-F2|
与较大的力方向相同 .
③ F1和F2 大小不变时, F合 随F1和F2的夹角增大而减小.
合力的取值范围:
|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2
典型例题
大小分别为8 N、4 N和6N的三个力,同时作用在一个物体上,三个力的合力大小范围为
如果是1N、3N和5N呢?
三角形定则
F2
三角形定则
这三个力进行合成,合力是什么
这三个力呢?
2F3
0
回到最初
先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去。
F合
F12
F123
F1234

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