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2022-2023学年高一物理同讲义(人教必修第一册 )3.4 力的合成和分解(教师版).pdf

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第4节力的合成和分解

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课程标准课标解读

1.能根据力的作用等效理解合力与分力的

1、知道合力与分力的概念,体会等效替代的思想。

概念,体会等效替代的物理思想与方法。

2、通过实验探究,得出力的合成和分解遵从的法则—

2.了解力的合成与分解,知道矢量和标量。

—平行四边形定则。

3.通过实验探究力的合成和分解的方法,

3、会利用作图和三角函数知识求解合力和分力。

掌握力的平行四边形定则的应用。

4、知道矢量相加遵从平行四边形定则,标量相加遵从

4.能应用力的合成和分解的方法求解有关

算术法则。能区别矢量和标量。

问题。

知识精讲

知识点01共点力

如果几个力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点

力.

知识点02合力和分力

1、定义:当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个

力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.

2、关系:合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系,合力作用的效果与分力共同作用的效果相同.

知识点03力的合成和分解

1.力的合成

(1)定义:求几个力的合力的过程.

(2)运算法则

①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两

个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图甲所示,F、F为分力,F为合力.

12

②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量.

如图乙,F、F为分力,F为合力.

12

2.共点力合成的方法

(1)作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F和F的图示,再以F和F的图示为邻边作平行四边

1212

形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方

向(如图所示)。

(2)计算法:根据平行四边形定则作出力的示意图,然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力.

3.合力范围的确定

(1)两个共点力的合力范围:|F-F|≤F≤F+F.

1212

①两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.

②合力的大小不变时,两分力随夹角的增大而增大.

③当两个力反向时,合力最小,为|F-F|;当两个力同向时,合力最大,为F+F.

1212

(2)三个共点力的合力范围

①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F=F+F+F.

max123

②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即

F=0;如果不能,则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和,即F

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