2012届湖南人教版学海导航新课标高中总复习(第1轮)物理：第2章_第2讲_力的合成与分解.ppt

* 一、基本概念 1．标量和矢量 物理量可分为两类：既有大小又有方向的量叫　矢量　，如　力、位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度、动量　等．只有大小没有方向的量叫　标量　，如　质量、时间、路程、功、能、电势　等． 矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则：标量用　代数法　；矢量用　平行四边形定则或三角形定则　. 同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向，与正方向相同的物理量用正号代入，相反的用负号代入，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向． 2．合力与分力 一个力，如果它作用在物体上产生的　效果　跟几个力共同作用产生的　效果　相同，这个力就叫做那几个力的　合力　.而那几个力叫做这个力的　分力　. 合力与分力是一种　等效代替　关系，对物体进行受力分析时，合力与分力不能并存，即考虑了合力，就不能再考虑分力，反之亦然． 3．共点力 几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线交于一点，这几个力就称为共点力． 4．力的合成与分解 求几个力的合力叫力的　合成　；求一个力的分力叫力的　分解　. 只有同一物体所受的力(即共点力)才能合成，并且力的合成是唯一的． 二、基本法则 1．平行四边形定则 求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示两个力的线段为邻边作　平行四边形　，两邻边所夹的平行四边形的　对角线　就表示合力的　大小　和　方向　.力的分解相当于已知对角线求邻边．如图2-2-1. 如果有两个以上的力作用在物体上，则可先求任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到求出所有力的合力为止． 2．三角形定则 根据平行四边形的对边平行且相等，平行四边形定则可简化为三角形定则．如图2-2-2所示，若从O点出发先作出表示力F1的有向线段OA，再从A点出发作出表示F2的有向线段AC，连接OC，则有向线段OC就表示合力F的大小和方向． 一、怎样求解合力大小？ 解答：1．作图法：根据平行四边形定则或三角形定则，严格作出力的合成图示，由图量出合力的大小并表示出合力的方向． 2．计算法：根据平行四边形特点、直角三角形、等腰(等边)三角形等几何知识求解．如相互垂直的两个力的合成；夹角为θ、两个等大的力的合成；夹角为120°的两个等大的力的合成． 说明：①合力F大小与两分力F1、F2大小关系F1＋F2≥F≥|F1－F2|. ②在共点力的两个力F1和F2大小一定的情况下，改变F1与F2方向之间的夹角θ，当θ减小时，其合力F逐渐增大；且合力与分力的大小没有必然的联系，随分力间夹角大小的不同，合力F可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能等于任一分力． 4．三个共点力的合力范围 (1)最大值：当三个分力同向共线时，合力最大，即Fmax＝F1＋F2＋F3. (2)最小值：①当任意两个分力之和大于第三个分力时，三个力的合力最小值为0； ②当最大的一个分力大于另外两个分力的代数和时，三个力的合力最小值等于最大的一个力减去另外两个分力的代数和的绝对值． 二、怎样将一个力进行分解？ 解答： 1．力的分解原则 如果不加限制，从数学角度来看，将一个力分解答案将无穷多．从物理学角度来看，这样分解一个力是没有意义的．因此我们分解力时，要遵循以下原则才有意义： (1)按照力产生的实际效果分解． (2)按照题设条件或解题实际需要分解． 2．分解一个力的可能情况 (1)已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解． (2)已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解． (3)已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不唯一． (4)已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能唯一，也可能不唯一． 三、怎样求力的最小值？ 解答：1．当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时，另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直．如图2-2-3所示，F2的最小值为：F2min＝Fsinα 2．当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2取最小值的条件是：所求分力F2与合力F垂直，如图2-2-4所示，F2的最小值为：F2min＝F1sinα 3．当已知合力F的大小及一个分力，F2的最小值为|F－F1|，且三个力在同一直线上． 1．力的合成、合力和分力的关系 例1：如图2-2-5