【公开课】+力的合成和分解+课件高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

力的合成和分解曹冲称象等效石头的质量大象的质量替代一个力的作用效果＝两个力的作用效果F1F2F１.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。不是物体又多受了一个合力一、合力与分力2.关系：等效替代关系F1=4N0F2=3NF=F1+F2=7N二、力的合成1.同一直线上两个力的合成：两力同向时，合力大小F=F1+F2，方向与两力方向相同（1）两力同向：定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成0F1=4NF2=3NF=F1-F2=1N两力反向时，合力大小F=|F1-F2|，方向与较大力的方向相同（2）两力反向：同一直线上两个力的合成：两力同向相加两力反向相减

互成角度的力怎样求合力？F1F2互成角度的两个力合成时，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：F大小：标度方向：角度θF1F2o2.互成角度的两个力的合成：①选标度(最大公约数)；②作两分力的图示

(按同一标度)

；③作平行四边形；④作对角线；⑤量对角线的长度，根据选定的标度求合力的大小；⑥量合力与某个分力的夹角，表示合力的方向。作图法(即力的图示法)步骤：（1）作图法(即力的图示法)15NF1F2F530大小:F=15X5N=75N方向:与F1成530斜向右上方例1：力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。作图时的注意事项：（1）合力、分力要共点，实线、虚线要分清；（2）合力、分力的标度要相同，作图要准确；（3）对角线要找准；（4）力的箭头别忘画。θ当F1、F2相互垂直时，其合力FF合力F的大小：方向：由θ角度确定（计算）F1F2o2221FFF+=（1）据平行四边形定则作力的示意图；（2）用几何知识求合力大小和方向。计算法步骤：（2）计算法求合力根据平行四边形定则作出下图:F1F2F合由直角三角形可得θtanθ=4/3θ=53ͦ

F与F1成53ͦ斜向右上方例2：力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。思考：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?在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。（1）当两个分力方向相同时（夹角为00）合力最大，F＝F1+F2

,合力与分力同向

（2）当两个分力方向相反时（夹角为1800）合力最小，F＝|F1-F2︱,合力与分力F1

F2中较大的同向

注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。

（3）合力大小范围：︱F1-F2︱≤F≤F1+F2（4）合力可能大于、等于、小于任一分力3.合力与分力的大小关系：F1F2F3F4F12F123F1234

先求出两个力的合力，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逐次合成法4.多个力的合成例3.三个力的大小分别为F1=4N,F2=5N和F3=6N,已知其合力为0,则F1、F2的合力的大小和方向如何?例5.三个力F1=4N、F2=5N、F3=6N的合力F的大小的范围?6N;与F3反向0-15N例6.三个力F1=3N、F2=4N、F3=8N的合力F的大小的范围?1-15N三、共点力1.定义：几个力同时作用在物体的同一点，或它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。力的作用线就是沿力的方向所做的直线2、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。钩子受到的力是共点力扁担受到的力是非共点力F1F2OF1F2例4.两个共点力，大小都是50N，如果要使这两个力的合力也是50N，这两个力之间的夹角应为（）A．300B．600C．1200D．1500C例3.两个共点力的合力最大值为35N,最小值为5N,则这两个力的大小分别为

N和

N;若这两力的夹角为900,则合力的大小为

N．152025四、力的分解1、定义：求一个力的分力的过程注意：力的分解是力的合成的逆运算2、力的分解遵守平行四边形定则作法：把已知力F作为平行四边形的对角线，那么与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力F1、F2。FF1F2提出问题：对于一个已知力F，若没有限制，它可以被分解为多少个分力呢？FF1F2F3F4F5F6若没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。但这样分解没有任何实际意义。提出问题：如何分解才能得到一组有实际意义的确定的分力呢？已知放在水平面上的物体，受到与水平方向成θ角的拉力F的作用对物体的斜向上的拉力F会产生怎样的作用效果？F2=FsinθθFF1F2F1=Fcosθ3、根据力的作用效果进行分解根据力的作用效果进行分解的步骤：2、分析力的作用效果;3、根据力的作用效果确定分力的方向;(画两个分力的方向)1、确定研究对象;4、用平行四边形定则确定分力的大小。(把力F作为对角线，画平行四边形得分力)例5：已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为θθ放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？GF1=GsinθF2F1θF2=

G

cosθ当θ增大时，F1、F2如何变化？例6：用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重力为G，轻绳AO与水平方向夹角为θ，AOB为直角F1=GcosθF2=Gsinθ悬挂着的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？θF1F2G

Θ

ABO例7：可自由转动的轻杆AC和BC，BC杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力FF1=F/sinθF2=F/tanθABCθFF1θABCθFF1θF2F1=F/tanθF2=F/sinθ作用在三角支架上的力F的作用效果怎样？如何分解？F2例8：已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为θθ放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？F2=GcosθGF1F2θθF1F2GθF1=GsinθF1=GtanθF2=G/cosθ4、力的正交分解定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解FxyO正交分解步骤：①选取研究对象，进行受力分析②以共点力为坐标原点，按实际情况建立xoy平面直角坐标系F1F2F3xyO③把不在坐标轴上的力，沿着坐标轴进行分解Fx1Fy1Fx2Fy2Fx3Fy3④根据运动状态列方程1、如图所示，一个重为G的物体静止在倾角为30。的固定的斜面上，求：（1）物体受到的摩擦力；（2）斜面对物体的弹力。解：画出物体受力图，如图所示。ＧNf怎样去建立直角坐标系呢？原则上是任意的，实际问题中，应让尽可能多的力落在直角坐标系的xy两个方向上，这样就可以尽可能少分解力．xy由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态，所以学以致用2、木箱重500N，放在水平地面上，一个人用大小为200N与水平方向成30°向上的力拉木箱，木箱沿地平面匀速运动，求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。30°F五、矢量相加的法则

两个力合成时，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。F合F1F21、平行四边形定则提出问题：平行四边形两对边在数学上有什么规律？两对边平行且相等F合F1F2思考：如果把F1平移到对边，是否会跟对边的虚线完全重合？F合F1F2提出问