力的合成和分解(第01课时)（高中物理教学课件）完整版5

04.1力的合成图片区几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。下面我们先研究共点力的合成。定义：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力。（注意三力平衡必共点，除平行力）一.共点力：生活中常常见到这样的事例：一个力的单独作用与两个或者更多力的共同作用，其效果相同。定义：如果某一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这一个力就是那几个力的合力，这几个力就叫做那个力的分力。注意：这是一种等效替代的思想。二.合力与分力问题：本学期学过的物理思想方法有哪些理想化模型：质点极限思维：瞬时速度微元法：v-t图像求面积控制变量法：滑动摩擦力等效替代：合力与分力注意：①合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系②合力是几个分力的共同效果，并不是单独存在的力，因此受力分析中不能同时考虑。③合力并不一定大于分力，也可以等于或者小于分力，某一分力增大，合力也并不一定增大二.合力与分力1.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。问题：我们先研究力的合成，那么问题来了，力的合成是否只要把两个力代数加减呢？还中要满足其它规律呢？四.探究两个互成角度的力的合成规律实验器材：两个弹簧秤、橡皮条、两根细绳、木板、白纸、图钉、笔、刻度尺等三.力的合成与分解四.探究两个互成角度的力的合成规律①校准弹簧秤②在方木板上用图钉固定一张白纸③用图钉把橡皮条的一端固定在木板上，在橡皮条的另一端拴上两个细绳套。④根据弹簧秤的量程，确定橡皮条拉伸的最大值，不要超出限度。实验准备工作：四.探究两个互成角度的力的合成规律实验步骤：用两弹簧秤拉橡皮条，记下结点O位置记下两细线方向

记下两力的大小四.探究两个互成角度的力的合成规律实验步骤：用一个弹簧秤把结点拉到O位置，记下细线方向和力的大小四.探究两个互成角度的力的合成规律用同样的比例作出F1F2以及Fˊ的力的图示，发现OF1F2Fˊ连起来像平行四边形。以F1F2为零边作平行四边形，所夹对角线为F，力F’与F几乎相同。多次实验结果也一样。说明互成夹角的力的合成不遵循代数加减，而遵循平行四边形定则。问题：F和Fˊ哪个力与像皮筋在同一条直线上？四.探究两个互成角度的力的合成规律力的合成模拟实验四.探究两个互成角度的力的合成规律1.定义：求几个力的合力的过程叫力的合成2.遵循规律：一直线：同向相加，反向相减互成角度：遵循平行四边形定则（三角形定则）I平行四边形定则：在两个矢量合成时，以表示这两个矢量的有向线段作为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合矢量的大小和方向。这个规律叫做平行四边形定则。II三角形定则：把F2平移到F1末端首尾相连，从F1的起始端向F2的末端画出矢量即为合矢量，这种方法叫三角形定则。F1F2FθF1F2Fθ三角形定则共起点首尾相接五.力的合成注意：①合力是惟一的；②只有同一物体所受的力才可合成；作用力与反作用力不可以合成③分力与合力在力的作用效果方面是一种等效替代关系，而不是物体的重复受力，故合力与分力不能共存．思考：一物体放在斜面上，他们相对地面均静止，斜面对地面有摩擦力吗？所以斜面不受地面摩擦力，也可以用整体法分析思考：若m匀速下滑，M受地面摩擦力吗？五.力的合成3.求合力的方法①作图法a.根据两个力的大小和方向，按一定的标度用力的图示从力的作用点起作出两个分力F1、F2b.以两个力为邻边作平行四边形，对角线为合力c.根据标度量得对角线的长度，代表合力的大小，对角线与任一分力的夹角代表合力的方向F五.力的合成3.求合力的方法②计算法根据平行四边形定则作出力的示意图，然后根据正、余弦定理，三角函数等几何知识计算合力。θ五.力的合成探究互成角度的合力与分力关系五.力的合成4.互成角度的合力与分力关系：①θ=0o时，F=F1+F2，方向与F1、F2方向相同②θ=90

o时，由勾股定理得：③θ=180

o时，F=|F1-F2|，方向指向F1、F2中力较大的方向④θ为任意角度时有：⑤0o≤θ≤180o时，保持F1、F2大小不变，θ越大F越小，若合力不变θ越大分力越大⑥F1=F2且θ=120o时，F＝F1=F2，思考30o，45o，60o时F分别为多大？五.力的合成例1.如图所示，为使电线杆稳定，在杆上加了两根拉线CA和CB,若每根拉线的拉力都是300N,两根拉线间的夹角为60°.试用作图法和计算法，求细线拉力的合力大小和方向。思考：多个力的合成怎么求？答：对于多个力的合成，我们可以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，最后得到的结果就是这些力的合力。F1F2F3F4F12F123F1234五.力的合成问题：两个力的范围怎么求？求2N、7N合力范围思考：三个力的范围怎么求？求3N、5N、7N合力范围最小值：先求两小力的合力范围，若第三个力在两小力范围内，则最小值为零，否则最小值为第三个力减去两小力之和；最大值：为三力之和。试求：3N，6N，8N合力范围5N，6N，13N合力范围五.力的合成例2.(多选)一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则(

)A．F1、F2的合力是GB．F1、F2的合力是FC．行李对绳OA的拉力与F1方向相反、大小相等D．行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2，还有F共四个力作用BC例3.如图所示，用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO)悬挂—个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则(

)A．绳AO先被拉断B．绳BO先被拉断C．绳AO、BO同时被拉断D．条件不足，无法判断例4.如图所示是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象，则这两个分力的大小分别是(

)A．1N和4N B．2N和3NC．1N和5ND．2N和4NBB例5.如图所示，AB是半圆的直径，O为圆心，P点是圆上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。若F2的大小已知，则这三个力的合力为(

)A．F2

B．2F2

C．3F2

D．4F2例6.如图所示，表示五个共点力的有向线段恰好构成正六边形的两条邻边和三条对角线.已知F1＝10N，这五个共点力的合力大小为（）A.0 B.30NC.60N D.90NCC例7.如图所示，在同一平面内，大小分别为1N、2N、3N、4N、5N、6N的六个力共同作用于一点，其合力大小为（）A.0 B.