力的合成和分解 高一上学期物理人教版（2019）必修一.pptx

3.4力的合成和分解

第三章相互作用——力

新课引入

思考：如图放在地面上的小车受到四个力的作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？

1.共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者他们的作用线交于一点，我们把这几个力叫做共点力。

一、合力和分力

2.合力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。

3.分力：假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。

一、合力和分力

由于F产生的效果和F1、F2产生的效果相同，所以F是F1、F2的合力，F1和F2是F的分力。

分力

合力

1.力的合成：求几个力的合力的过程叫做力的合成。

2.力的分解：求一个力的分力的过程叫做力的分解。

二、力的合成和分解

注：合力与分力不共存

（1）两个力共线

3.实验探究两个互成角度的力的合成规律

①两个力同向（夹角θ＝00）

F合＝F1＋F2

②两个力反向（夹角θ＝1800）

F合＝｜F1－F2｜

同一条直线上的两个力的合成规律满足代数运算法则：同向相加，反向相减。

二、力的合成和分解

同一方向：

F=F1+F2

反方向：

F=F1-F2

如果两个力不在同一直线上，而是成任意的夹角，如何求两个力的合力？

（2）两个力互成任意角度

互成角度的两个力的合成遵从平行四边形定则

二、力的合成和分解

二、力的合成和分解

1、实验目的

探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。

实验：探究两个互成角度的力的合成规律

方木块、白纸、弹簧称（两个）、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉

2、实验原理

合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同。

3、实验器材

②实验步骤：

二、力的合成和分解

（1）在桌面上固定一个贴有白纸的方木板，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上靠近顶端中点的A点，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套。

（2）用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置Ｏ。

（3）用铅笔从Ｏ点沿着两绳的方向画直线，作出两个力Ｆ1和Ｆ2的图示。

（4）只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置Ｏ点，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，作出这个力Ｆ的图示。研究这三个力的大小及方向的关系。

记录效果

记录方向

实验结论：

F和F’在误差允许范围内重合。说明互成角度的两个力的合成遵从平行四边形定则。

注：力的分解也遵从平行四边形定则。

力的分解是力的合成的逆运算。

二、力的合成和分解

4.平行四边形定则

F1

F2

F

二、力的合成和分解

注意：作图要准确，两个分力F1、F2和合力F要画成实线并标有箭头，平行四边形的另外两条平行线必须画成虚线。

2.标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。

1.矢量：在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。

如：位移，力，速度等等

如：时间，路程，质量，温度，长度，能量等等

遵从矢量运算法则：平行四边形定则、三角形定则

遵从标量运算法则：算术加减

F1

F2

F

F1

F2

F

三、矢量和标量

合力的范围

四、力的合成

（1）两个力的合力：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2

①当两个力同向时（夹角θ＝0°），

合力最大，F合max＝F1＋F2

③当两个力夹角θ≠0°且θ≠180°时，θ越大，F合越小。

②当两个力反向时（夹角θ＝180°）

F合min＝｜F1－F2｜

思考：求以下三种情况的最大值和最小值

①大小为1N、2N、3N三力的合力最大值和最小值？

②大小为2N、2N、2N三力的合力最大值和最小值？

③大小为2N、2N、5N三力的合力最大值和最小值？

（2）三个力的合力

四、力的合成

合力的范围

四、力的合成

最大值：

三个力同向时，合力最大，F合max＝F1＋F2＋F3；

（2）三个力的合力

最小值：

①若｜F1－F2｜≤F3≤F1＋F2，则F合min＝0

②若F3不在｜F1－F2｜~F1＋F2范围内，

则F合min＝F3-（F1＋F2）

三角函数

（1）解直角三角形

2.求合力的方法

四、力的合成

（2）解菱形

2.求合力的方法

α

α=1200

α=600

α=900

α

α

四、力的合成

3.求多个力的合力

120°

60°

F

F

2F

F

2F

3F

4F

5F

6F

120°

四、力的合成

1.力的分解遵循的法则

2.力的分解与力的合成的关系

遵从矢量运算法则：平行四边形定则、三角形定则

力的分解与力的合成互为逆运算

五、力的分解

思