力的合成与分解 课件 2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、第第4 4节节 力的合成与分解（一）力的合成与分解（一）悟理导图INSPIRED MIND MAP体验与思考体验与思考思考？知识点1 定义：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的定义：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相效果相同同，这个力就叫作那几个力的，这个力就叫作那几个力的合力合力。假设几个力共同作用的效果跟某。假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这个力单独作用的效果相同，这几个力就叫几个力就叫作那个力作那个力的的分力分力。分力分力合力合力等效替代等效替代1.1.合力与分力合力与分力2.2.力的合成与分解力的合成与分解分力分力合力合力力的合成力的合成力的

2、分解力的分解1.力的合成：求几个力的合力的过程力的合成：求几个力的合力的过程2.力的分解：求一个力的分力的过程力的分解：求一个力的分力的过程等效替代等效替代力的合成一个静止的物体，在某平面上受到一个静止的物体，在某平面上受到 5 个力作用，你能判断它将向哪个方个力作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？向运动吗？等效替代等效替代1 个个 力力想一想想一想知识点2力的合成的前提:是共点力或可以等效为一点的力 共共点点力力是是指指力力的的作作用用线线相相交交于于一一点点的的几个力，此时物体处于静止或平动。几个力，此时物体处于静止或平动。OO共点力共点力计算：力的合成1 1、同一条直线上的两个力合成、同

3、一条直线上的两个力合成2 2、探究两个互成角度的力的合成规律、探究两个互成角度的力的合成规律力的作用效果力的作用效果 使物体发生形变使物体发生形变 改变物体的运动状态改变物体的运动状态 试一试：试一试：你能否设计可行的实验方案？你能否设计可行的实验方案？实验：探究两个互成角度的力的合成规律实验：探究两个互成角度的力的合成规律请请阅读阅读教材教材6969页页中中“实验实验”栏目下的内容，回答如下问题：栏目下的内容，回答如下问题：1.实验中需要用到实验中需要用到哪些仪器哪些仪器？2.如何保证合力与分力的如何保证合力与分力的作用效果相同作用效果相同？3.在实验过程中，需要记录在实验过程中，需要记录哪

4、些数据哪些数据？如何记录？如何记录？4.如何处理记录下来的信息？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？要使得测量尽可能地精确，需要注意哪些实验操作细节？阅读教材阅读教材1.实验中需要用到哪些仪器？实验中需要用到哪些仪器？l两个弹簧测力计，橡皮条，小圆环，细线两个弹簧测力计，橡皮条，小圆环，细线l铅笔铅笔、三角板三角板l白纸白纸、图钉、木板、图钉、木板2.如何保证合力与分力的作用效果相同？如何保证合力与分力的作用效果相同？两次拉动小圆环，都能两次拉动小圆环，都能使小圆环静止在使小圆环静止在O O点，点，才能实现合力与分力才能实现合力与分力的作用效果完全一致

5、的作用效果完全一致3.在实验过程中，需要记录哪些数据？如何记录？在实验过程中，需要记录哪些数据？如何记录？l力的大小力的大小弹簧测力计弹簧测力计l力的方向力的方向沿着各自拉线的方向沿着各自拉线的方向4.如何处理记录下来的信息？如何处理记录下来的信息？力的图示力的图示如何验证猜想？如何验证猜想？以两个分力为邻边，以两个分力为邻边，借助三角板通过借助三角板通过规范的规范的几何作图，作出一个标几何作图，作出一个标准的平行四边形，并找准的平行四边形，并找到它的对角线，与合力到它的对角线，与合力的测量值进行比较的测量值进行比较比较 与初步验证猜想正确初步验证猜想正确l实验结论实验结论 实验表明，在两个力

6、合成时，以表示实验表明，在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边做平行四边这两个力的有向线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫作力的大小和方向，这个规律叫作“平行四边形定则平行四边形定则”。小明：弹簧测力计在使用之前，应该先调零。小明：弹簧测力计在使用之前，应该先调零。小华：小华：测量前，先了解弹簧测力计的量程、单位以及测量前，先了解弹簧测力计的量程、单位以及分度分度值值，并且在读数时，眼睛要正视刻度盘。，并且在读数时，眼睛要正视刻度盘。小佳：实验中施加的力应适当大一些，可减小实验的相对小佳：实验中施加的力应适当

7、大一些，可减小实验的相对误差。误差。l沿拉线方向作标记点确定力的方向时，该点与沿拉线方向作标记点确定力的方向时，该点与O O点之间的距离点之间的距离不要太近，防止确定力的方向时出现较大偏差不要太近，防止确定力的方向时出现较大偏差5.要使得测量尽可能地精确，需要注意哪些实验操作细节？要使得测量尽可能地精确，需要注意哪些实验操作细节？练一练1.含直角的力的合成例题例题1:1:某物体受到一个大小为某物体受到一个大小为32N N的力，方向水平向右，还受到另一个大小为的力，方向水平向右，还受到另一个大小为44N N的力，方向竖直向上，求出这两个力的合力的大小和方向？的力，方向竖直向上，求出这两个力的合力

8、的大小和方向？FxFy大小大小根据合力与竖直方向夹角的正切根据合力与竖直方向夹角的正切值值0.73，查表得出对应的角度查表得出对应的角度方向方向F1=32 NF2=44 NOF2.两个大小相等的力的合成FF例题例题2:2:滑轮悬挂一个质量为滑轮悬挂一个质量为2kg2kg物体，两个绳子的夹角为物体，两个绳子的夹角为6060，求：绳上张力的，求：绳上张力的大小？大小？3.其他力的力的合成：构建直角（下节正交分解）课堂小结分力分力合力合力力的合成（力的合成（平行四边形定则平行四边形定则）力的分解（力的分解（平行四边形定则平行四边形定则）思想：等效替代思想：等效替代F1F2F合合 F1-F2 F合合

9、F1+F2 F1-F2 F合合 F1+F2F2的大小的大小思考：合力的范围思考：合力的范围思考：合力与分力的大小关系思考：合力与分力的大小关系合力可能比分力大或小，也可能等于分力合力可能比分力大或小，也可能等于分力两个分力大小不变，夹角越大，合力越小两个分力大小不变，夹角越大，合力越小两个分力方向不变，两个分力方向不变，若若 090 090 一个分力变大，合力变大；一个分力变大，合力变大；若若 180 180一个分力变大，合力可能变大或变小，也一个分力变大，合力可能变大或变小，也 可能等于分力可能等于分力年年 级：高一级：高一 学学 科：物理（人教版）科：物理（人教版）学学 校：河南省济源第一

10、中学校：河南省济源第一中学第第4 4节节 力的合成与分解力的合成与分解(二二)悟理导图INSPIRED MIND MAP分力分力合力合力力的合成（力的合成（平行四边形定则平行四边形定则）力的分解（力的分解（平行四边形定则平行四边形定则）思想：等效替代思想：等效替代力的分解思考？思考？某物体受到一个大小为某物体受到一个大小为6N N的力，方向水平向右，还受到另一个大小为的力，方向水平向右，还受到另一个大小为4N N的力，方向与水平方向成的力，方向与水平方向成6060角，求出这两个力的合力的大小和方向？角，求出这两个力的合力的大小和方向？正交分解：依据平行四边形定则，将一正交分解：依据平行四边形定

11、则，将一个力分解为个力分解为FxFx和和FyFy两个相互垂直的分力两个相互垂直的分力的方法，叫力的的方法，叫力的正交分解。是正交分解。是构建直角构建直角的一种方法。的一种方法。【例1】物体放在粗糙的水平地面上，物体重50N，受到斜向上方向与水平面成300角的力F作用，F=50N，物体仍然静止在地面上，如图1所示，求：物体受到摩擦力和地面的支持力分别是多少？【例2】如图所示，重20N的物体在斜面上匀速下滑，斜面的倾角为370，求：物体与斜面间的动摩擦因数。按（某个力）效果分解：物体受按（某个力）效果分解：物体受三个力三个力平衡时平衡时，依据平行四边形定则，将一个，依据平行四边形定则，将一个力分解

12、为与另外两个分力共线的方法，力分解为与另外两个分力共线的方法，叫力的效果叫力的效果分解。是强调了某个力的作分解。是强调了某个力的作用效果，一般分解重力用效果，一般分解重力。思考？思考？质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙上，其重力产生两个效果，在图上先确定分力方向，再作图计算分力一是使球_，相当于分力_;二是使球_，相当于分力_;绳的拉力F1=_,墙的支持力F2=_,既是重力的既是重力的正交分解正交分解，也是，也是按按重力效果分解重力效果分解G2=Gcos G1=Gsin GG2G1将将一个物体放在倾角为一个物体放在倾角为的斜面上，物体受重力的斜面上，物体受重力G。现在需要沿平行于现在需要沿平

13、行于斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究，把重力，把重力G沿沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为平行于斜面和垂直于斜面方向分解为G1和和G2，求两个分力的大小？，求两个分力的大小？分力分力合力合力力的合成（力的合成（平行四边形定则平行四边形定则）力的分解（力的分解（平行四边形定则平行四边形定则）思想：等效替代思想：等效替代课堂小结矢量大小计算时都遵循平行四边形定则矢量大小计算时都遵循平行四边形定则标量标量大小计算时都适用代数和大小计算时都适用代数和练一练【例3】如图所示，用绳AO和BO吊起一个重100N的物体，两绳AO、BO与竖直方向的

14、夹角分别为300和450，求绳AO和BO对物体的拉力的大小。【例4】用两根轻质的绳子AB和BC吊一个0.5kg的灯，如果BC绳处于水平，AB绳与水平夹角为60，求绳AB和BC所受的拉力。（g10N/kg）【例5】如图，物体A的质量为m，斜面倾角，A与斜面间的动摩擦因数为，斜面固定，现有一个水平力F作用在A上，当F多大时，物体A恰能沿斜面匀速向上运动？思考：对一个已知力进行有条件的分解思考：对一个已知力进行有条件的分解已知合力和两个分力的方向，两分力有唯一解已知合力和两个分力的方向，两分力有唯一解已知合力与一个分力的方向和大小时，另一个分力有唯一解已知合力与一个分力的方向和大小时，另一个分力有唯一解已知合力和一个分力的方向，另一个分力的大小时，可能一已知合力和一个分力的方向，另一个分力的大小时，可能一组解，两组解，无解组解，两组解，无解已知合力和两个分力的大小，两分力已知合力和两个分力的大小，两分力(方向方向)可能两组解，无数可能两组解，无数组解（组解（三维方向三维方向）ABCacb0 0o o3030o o3737o o4545o o5353o o6060o o9090o osinsin0 00.60.60.80.81 1coscos1 10.80.80.60.60 0tantan0 01 1-30ABC1237ABC35445ACB11AB53C45360ACB12