202X_202X版新教材高中物理第三章拓展课对力的合成和分解的进一步讨论课件新人教版必修第一册

1、拓展课对力的合成和分解的进一步讨论拓展课对力的合成和分解的进一步讨论多个分力的合成方法多个分力的合成方法要点归纳要点归纳1.合成技巧：合成技巧：求解多个分力的合力时，一般常见的合成技巧如下：求解多个分力的合力时，一般常见的合成技巧如下：(1)将共线的分力合成将共线的分力合成(方向相同或相反方向相同或相反)。(2)将相互垂直的分力合成。将相互垂直的分力合成。(3)两分力大小相等且夹角为两分力大小相等且夹角为120时，合力大小等于分力大小，方向沿它们夹角时，合力大小等于分力大小，方向沿它们夹角的角平分线方向。的角平分线方向。核心要点核心要点2.三个力合力范围的确定三个力合力范围的确定(1)最大值：

2、三个力方向均相同时，三力合力最大，最大值：三个力方向均相同时，三力合力最大，FmF1F2F3。(2)最小值最小值若一个力的大小在另外两个力大小的和与差之间，则它们的合力的最小值若一个力的大小在另外两个力大小的和与差之间，则它们的合力的最小值为零。为零。若一个力的大小不在另外两个力的大小的和与差之间，则它们的合力的若一个力的大小不在另外两个力的大小的和与差之间，则它们的合力的最小值最小值最小值不一定为零最小值不一定为零等于三个力中最大的力减去另外两个力的大小之和。等于三个力中最大的力减去另外两个力的大小之和。 试题案例试题案例例例1 5个力同时作用于某一质点，此个力同时作用于某一质点，此5个力大

3、小和方向相当于正六边形的两条边和三个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示，这条对角线，如图所示，这5个力的合力的大小为个力的合力的大小为F1的的()A.3倍倍 B.4倍倍C.5倍倍 D.6倍倍解析解析如图所示，以如图所示，以F1和和F4为邻边作平行四边形，为邻边作平行四边形，F3为平行四边形的对角线为平行四边形的对角线(即即F1与与F4的合力为的合力为F3)，同理可知，同理可知，F2与与F5的合力也为的合力也为F3，故，故5个力的合力等于个力的合力等于3倍的倍的F3，又，又F3等于等于2倍的倍的F1，则，则5个力的合力等于个力的合力等于6倍的倍的F1，D正确。正确。答案答案

4、D 针对训练针对训练1 如图所示，在同一平面内，大小分别为如图所示，在同一平面内，大小分别为1 N、 2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六个力共同作用于一点，的六个力共同作用于一点，相邻力之间的夹角均为相邻力之间的夹角均为60，其合力大小为，其合力大小为()A.0 B.1 NC.2 N D.3 N解析解析先分别求先分别求1 N和和4 N、2 N和和5 N、3 N和和6 N的合力，的合力，大小都为大小都为3 N，且三个合力互成，且三个合力互成120角，如图所示。角，如图所示。根据平行四边形定则知，图中三个力的合力为零，即题中根据平行四边形定则知，图中三个力的合力为零，即题中所给六个力的最终

5、合力为零。故所给六个力的最终合力为零。故A正确，正确，B、C、D错误。错误。答案答案A力的效果分解法力的效果分解法要点归纳要点归纳1.力的分解的原则及基本思路力的分解的原则及基本思路 (1)分解原则：根据力的作用效果确定分力的方向，然后再画出力的平行四边形分解原则：根据力的作用效果确定分力的方向，然后再画出力的平行四边形。 (2)基本思路基本思路观察探究观察探究核心要点核心要点2.常见典型力的分解实例常见典型力的分解实例实例实例分析分析地面上物体受到斜向上的拉力地面上物体受到斜向上的拉力F，拉力，拉力F一方面使物一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力体沿水平地面前进，另一方面

6、向上提物体，因此拉力F可分解为水平向前的力可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力和竖直向上的力F2，F1Fcos ，F2Fsin (为拉力为拉力F与水平方向的夹角与水平方向的夹角)放在斜面上的物体的重力产生两个效果：一是使物体放在斜面上的物体的重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑的趋势；二是使物体压紧斜面；相当具有沿斜面下滑的趋势；二是使物体压紧斜面；相当于分力于分力F1、F2的作用，的作用，F1mgsin ，F2mgcos (为斜面倾角为斜面倾角)试题案例试题案例例例2 如图所示，一个重为如图所示，一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心点之

7、间，已知球心O与与A点的连线与竖直方向成点的连线与竖直方向成角，且角，且60，所有接触点和面均不计摩擦。试求小球对，所有接触点和面均不计摩擦。试求小球对墙面的压力墙面的压力F1和对和对A点的压力点的压力F2。解析解析小球的重力产生两个作用效果：使球压紧墙壁和使小球的重力产生两个作用效果：使球压紧墙壁和使球压紧球压紧A点，作出重力及它的两个分力点，作出重力及它的两个分力F1和和F2构成的平行构成的平行四边形，如图所示。四边形，如图所示。答案答案见解析见解析方法总结按力的作用效果分解力的步骤方法总结按力的作用效果分解力的步骤(1)根据力的作用效果确定两个实际分力的方向。根据力的作用效果确定两个实际

8、分力的方向。(2)再根据两个分力的方向画出平行四边形。再根据两个分力的方向画出平行四边形。(3)根据平行四边形定则和所学的数学知识求两个分力的大小。根据平行四边形定则和所学的数学知识求两个分力的大小。 针对训练针对训练2 (多选多选)下图中按力的作用效果分解正确的是下图中按力的作用效果分解正确的是()解析解析对对B项图，物体的重力按效果分解成垂直斜面的力与垂直挡板的力，如图甲所项图，物体的重力按效果分解成垂直斜面的力与垂直挡板的力，如图甲所示，故示，故B错误；错误； 甲乙甲乙对对C项图，按照力的作用效果，拉力分解成如图乙所示，故项图，按照力的作用效果，拉力分解成如图乙所示，故C错误；错误；A、

9、D图中力的图中力的分解是正确的。分解是正确的。答案答案AD要点归纳要点归纳1.力的正交分解法力的正交分解法把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解法。在多个共把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解法。在多个共点力作用下，运用正交分解法的目的是用代数运算来解决矢量的运算。在力的正点力作用下，运用正交分解法的目的是用代数运算来解决矢量的运算。在力的正交分解法中，分解的目的是求合力，尤其适用于物体受多个力的情况。交分解法中，分解的目的是求合力，尤其适用于物体受多个力的情况。力的正交分解法力的正交分解法核心要点核心要点2.力的正交分解的方法和步骤力的正交分解的方法

10、和步骤试题案例试题案例例例3 如图，已知共面的三个力如图，已知共面的三个力F120 N、F230 N、F340 N作用于物体的同一点上，三个力之间的夹角都是作用于物体的同一点上，三个力之间的夹角都是120，求合，求合力的大小和方向。力的大小和方向。思路点拨思路点拨本题既可以用平行四边形定则求合力，也可以采用正交分解的方法求出本题既可以用平行四边形定则求合力，也可以采用正交分解的方法求出合力，将每个力向两个相互垂直的方向分解，然后求出这两个方向上的合力，最后合力，将每个力向两个相互垂直的方向分解，然后求出这两个方向上的合力，最后求出总的合力。求出总的合力。解析解析如图所示，沿如图所示，沿F3方向

11、、垂直方向、垂直F3方向建立直角坐标系，方向建立直角坐标系，把把F1、F2正交分解，可得正交分解，可得F1x20sin 30 N10 NF2x30sin 30 N15 N故沿故沿x轴方向的合力轴方向的合力FxF3F1xF2x15 N故故30。方法凝炼正交分解法的应用方法凝炼正交分解法的应用(1)建立坐标系的原则：使尽量多的力落在坐标轴上，减少力的分解个数。建立坐标系的原则：使尽量多的力落在坐标轴上，减少力的分解个数。(2)正交分解法适用于各种矢量运算，这种方法可以将矢量运算转化为代数运算。正交分解法适用于各种矢量运算，这种方法可以将矢量运算转化为代数运算。(3)对于运动的物体，通常两坐标轴分别沿物体运动方向和垂直物体运动方向建立对于运动的物体，通常两坐标轴分别沿物体运动方向和垂直物体运动方向