【高中物理】力的合成和分解课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

人教版(2019)必修第一册物理高中3.4 力的合成和分解导入新课 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l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？F1F2GGF3F1F2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1.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：l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。l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2N10NF=2N+10N=12N2N10NF=10N 2N=8N二力同向二力同向2N10N二力反向二力反向2N10N两力同向相加，两力同向相加，合力大小合力大小F=F1+F2，方向与两力方向相同，方向与两力方向相同两力反向相减，两力反向相减，合力大小合力大小F=|F1-F2|，方向与较大力的方向相同，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1.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 如果夹角如果夹角 不变，不变，大小不变，只要大小不变，只要 增增大，合力大，合力 就必然增大吗？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第4节节：力的合成：力的合成相相互互作作用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】【练习】F1与与F2为作用在同一物体上的两个力，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，它们的合力大小可能是()A.19N B.18N C.10N D.2NBCD【例【例1】有两个力，一个是有两个力，一个是10N，一个是，一个是2N，这两个力，这两个力的合力的最大值是的合力的最大值是_最小值是最小值是_。它们的合力能。它们的合力能等于等于5N、10N、15N吗？吗？12N8N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 NF2=10 N60F合（一）力的合成F2=10 NF1=10 NF合F1=10 NF2=10 N120F合F合=F1=10 NF合=2F1cos30 17.32 N通用公式：（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第4节节：力的合成：力的合成相相互互作作用用返回三个及三个以上力的合成的方法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，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。直到把所有力合为一个力，得到合力。F F1 1F F2 2F F3 3F F4 4F F1212F F123123F F12341234逐次合成法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三角形定则的两个推论】(1)(1)表示三个共点力的有向线段首尾相接表示三个共点力的有向线段首尾相接,如果能围成如果能围成闭合的三角闭合的三角形形,如图所示如图所示,则这三个力的则这三个力的合力一定为零合力一定为零。(2)(2)表示多个共点力的有向线段首尾相接表示多个共点力的有向线段首尾相接,从第从第1 1个力的始端指向个力的始端指向最后最后1 1个力的末端的有向线段代表合力的大小和方向个力的末端的有向线段代表合力的大小和方向,如图所示。如图所示。如果这些力首尾相接围成一个如果这些力首尾相接围成一个闭合的闭合的多边形多边形,则其则其合力一定为零。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三个力的合力取值范围【例【例3】三个共点力大小分别为三个共点力大小分别为5N、10N、12N，其最大合力为，其最大合力为_N，最小合力为，最小合力为_N270最大值：最大值：Fmax=F1+F2+F3最小值：先求两个较小力最小值：先求两个较小力F1，F2的合力范围的合力范围（1）若最大力）若最大力F3在合力范围之内，在合力范围之内，Fmin=0（2）若最大力）若最大力F3不在合力范围之内，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当F2Fsin时，无解FF1的方向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 当F2F时，有唯一解FF1的方向F2古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志相相互互作作用用返回合力与分力的大小关系合力与分力的大小关系在两个分力在两个分力F F1 1、F F2 2大小不变大小不变的情况下，的情况下，（1 1）两个分力的）两个分力的夹角夹角越大，合力越小越大，合力越小；（2 2）合力大小范围）合力大小范围 （3）合力可能大于、等于或小于分力）合力可能大于、等于或小于分力(4)120且且F1=F2时，时，F合合=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.100C.100N D.50B3.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 （）OO1FA.F1=Fsin B.F1=FtanC.F1=F D.F1FsinA古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志