3-4力的合成和分解课件-高一上学期物理人教版必修第一册

3.4力的合成和分解共点力F1F2F3G非共点力

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。F1F2

两位小孩对水桶施加的两个力与一位大人对水桶施加的一个力，作用效果相同吗?合力与分力等效替代合力与分力

一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力就叫做那个力的分力。合力与分力间可以进行等效替代。求几个力的合力的过程叫做力的合成。力的合成和分解力的合成就是找一个力去代替几个已知力,而不改变其作用效果。力的合成FF1F2注意：合力和分力并非同时作用在物体上!F1=4N0F2=3NF=F1+F2=7N（1)同向相加力合成的方法1.同一直线上两个力的合成大小F=F1+F2,方向与两力方向相同（2)反向相减0F1=4NF2=3NF=F1-F2=1N

大小F=|F1-F2|,方向与较大力的方向相同力合成的方法1.同一直线上两个力的合成同一直线上二力合成的规律使用直接加减的方法同向相加反向相减问题?

若两个分力的方向不在同一直线上呢?

思考:这两个力的合力是3N吗?F1=1NF2=2N实验:

探究两个互成角度的力的合成规律实验探究器材：方木板、白纸、图钉（几个)、弹簧秤（两个)、橡皮条、细绳套两个、刻度尺。实验探究思考讨论：1、力的大小怎么确定？2、力的方向怎么确定？3、怎样保证合力与分力等效？4.怎样才能直观的看出合力与分力的关系？实验探究实验步骤:（1)在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好。实验探究实验步骤:

（2)用图钉把橡皮筋的一端固定在板上一点，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳套。实验探究实验步骤:

（2)用图钉把橡皮筋的一端固定在板上一点，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳套。实验探究实验步骤:

（2)用图钉把橡皮筋的一端固定在板上一点，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳套。实验探究实验步骤:（3)用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置Ｏ点实验探究实验步骤:O1、需要记录哪些信息？2.需要注意哪些问题？（4)用铅笔记下Ｏ的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧测力计的示数。实验探究实验步骤:O1、需要记录哪些信息？2.需要注意哪些问题？（5)只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置Ｏ点实验探究实验步骤:（6）按照一定的标度，用铅笔和刻度尺作出两个分力Ｆ1.Ｆ2及合力F的图示。验证:注意事项1．位置不变:在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．2．角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大。3．与木板平行:拉橡皮筋时要使弹簧称与木板平面平行。4．尽量减少误差(1)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内的前提下，测量数据应尽量大一些．(2)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向．5．统一标度:在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。

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,这个规律叫做平行四边形定则。F合F1OF2θ注意：力用实线，辅助线用虚线!实验结论:例题

某物体受到一个大小为32N的力,方向水平向右,还受到另一个大小为44N的力,方向竖直向上。求出这两个力的合力的大小和方向。解法1:通过作图求解解:选择某一标度，例如用1cm长的线段表示10N的力。根据题意，作出二力合成的平行四边形。10NFOF2F1解法2:计算法合力的大小为54.4N,方向与力F1的夹角为54°。OFF2F1

如果将两个力的夹角变为30°或150°，合力怎样变化?思考：合力是否一定比分力大?两个互成角度的分力与合力间关系:①θ＝0°时，即F1.F2共线同方向：Fmax＝F1＋F2合力方向与两个力的方向相同②θ＝180°时，即F1.F2共线反方向：Fmin＝｜F1－F2｜合力方向与分力F1.F2中较大的方向相同。④二力合力的取值范围:｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2③F合随F1和F2的夹角增大而减小⑥F合可能大于、等于、小于任一分力。⑤θ＝120°且F1=F2时,｜F合｜=｜F1｜=｜F2｜分析:三个力的合力范围。大小不同的三个力作用在一个小球上，以下各组力中可能使小球平衡的一组是（)A：2N，3N，6NB：1N，4N，6NC：35N，15N，25ND：5N，15N，25NC知识延伸F1F2三角形定则F合知识延伸F1F2F3F12F合知识延伸F1F2F3推论:若将物体受到的所有力平移后首尾相接构成封闭图形，则该物体一定处于平衡状态。F1F2F3F4如图,一个大人单独提起一桶水和两个小孩共同提起同一桶水,则下列说法正确的是()A.大人的拉力可以看作两个小孩拉力的合力B.大人拉力一定等于两个小孩拉力大小之和C.两个小孩两手臂夹角θ越大，则拉力越小D.两个小孩两手臂夹角θ越大，则拉力越大AD

质量为m的长方形木块静止在倾角为的斜面上，斜面对木块的作用力方向应该是（)A.沿斜面向下B.垂直于斜面向上C.沿斜面向上D.竖直向上D

有一组共点力的合力为零，将其中一个大小为2N的力撤去，问剩下的几个力的合力为（）A、10NB、8NC、6ND.2ND

有一组共点力的合力为零，将其中一个大小为2N的力的方向改变90°，那么这组共点力的合力大小为为（）A、0B、2NC、4ND、

ND求一个力的分力的过程叫作力的分解。力的合成和分解力的分解力的分解是力的合成的逆运算分力F1.F2合力F力的合成力的分解F2F1力的分解遵守平行四边形定则作法FF1F2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。FF1F2F3F4F5F6实际处理力的分解时又该如何进行呢?已知合力和两个分力的方向αβFF2F1已知合力和两个分力的大小（F1+F2>F且F1≠F2)已知合力和一个分力的大小与方向αF1F不同条件下力的分解F2FFF1F2F1F2F1F2唯一唯一两种3.当Fsinθ<F1<F时2.当F1<Fsinθ时θFθF4.当F1>F时θF已知合力和一个分力的方向和另一个分力的大小1.当F1=Fsinθ时θF一组解无解两组解一组解不同条件下力的分解效果分解法—力的分解要根据力的作用效果进行分解F2F1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?如何分解?F2=FsinθF1F2F1=FcosθFFF1F2F1=FcosθF2=Fsinθ如何分解力?θ力分解的步骤4.据三角形知识求分力的大小和方向.3.用平行四边形定则定分力的大小;1.分析力的作用效果;2.据力的作用效果定分力的方向;已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜面倾角为θ。θ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?GG1=GsinθG2G1θG2=Gcosθ当θ增大时,G1.G2如何变化?所受摩擦力怎么变化？FF1F2若将斧头磨锋利之后FF1F2物理与生活1根线提桶易断还是2根易断???已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜面倾角为θ。θ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/cosθ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?θF1F2GθABO例.表面光滑,重力不计的尖劈,如图所示,插在缝AB之间,在尖劈背上加一压力F,则尖劈对A侧的压力为______________,对B的压力为_____________。ABαFF1F2αF将力沿两互相垂直的方向分解正交分解法FxFyFy=F·Sinθx方向的分力Fx=F·Cosθ0xyy方向的分力θF正交分解法求合力:①建立xoy直角坐标系②沿x、y轴将各力分解③求xy轴上的合力Fx,Fy④最后求Fx和Fy的合力Fxy大小：方向：F1F2F3OF2yF1yF3yF3xF1xF2x怎样去选取坐标呢?原则上是任意的，实际问题中，让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可能少分解力。从正六边形ABCDEF的一个顶点向其他5个顶点作用着5个力F1、F2、F3、F4.F5,如图所示.已知F1=10N,具体各力的大