2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第3章相互作用-力3.4力的合成和分解(13)课件

力的合成和分解\n一、合力与分力效果相同分力二、力的合成1.几个力的合力2.邻边两个邻边之间的对角线3.第三个力所有的三、共点力1.同一点延长线交于一点2.共点力\n一.力的合成答案【问题设计】1．如左图所示,把物块挂在一个弹簧测力计的下面,稳定时弹簧测力计的示数为F；如右图所示,用两个弹簧测力计(方向不同)拉住同一物块,稳定时弹簧测力计示数分别为F1、F2.F与F1、F2有什么关系？F1、F2两个数值相加正好等于F吗？作用效果相同(等效替代)不等于\n答案2．做一做：按课本“实验”提供的“探究求合力的方法”,回答下列问题．(1)两次实验要把小圆环拉到同一位置,这体现了什么物理思想？(2)严格按照力的图示法作出两分力F1、F2及它们的合力F.用虚线把合力F的箭头端分别与两个分力的箭头端连,所成的图形是什么图形？(1)等效替代(2)平行四边形．效果相同\n答案3.用硬纸板剪成五个宽度相同的长条,其中四个两两长度分别相等,第五个较长些,然后用螺丝铆住(AE与BC、CD不要铆住),如图所示．其中AB表示一个分力,AD表示另一个分力,AC表示合力．(1)改变∠BAD的大小,观察两分力间的夹角变化时合力如何变化？(1)现象：合力随着两分力间夹角的增大而减小,随着两分力间夹角的减小而增大．相当于改变分力间夹角\n答案3.用硬纸板剪成五个宽度相同的长条,其中四个两两长度分别相等,第五个较长些,然后用螺丝铆住(AE与BC、CD不要铆住),如图所示．其中AB表示一个分力,AD表示另一个分力,AC表示合力．(2)合力一定大于其中一个分力吗？(2)不一定．合力与分力的大小符合三角形三边的关系,由几何知识知,合力大小的范围|F1-F2|≤F≤F1+F2举例：F1＝5N,F2＝4N,合力1N≤F≤9N,合力F的最小值为1N,比任何一个分力都小\n【要点提炼】1．合力与分力的相互关系(1)等效性：合力与分力产生的_____________,可以等效替代．(2)同体性：各个分力是作用在_______物体上的．作用在不同物体上的力不能求合力．2．力的合成遵守______________定则．(如图所示)效果相同同一平行四边形\n3．合力与两分力的大小关系两分力大小不变时,合力F随夹角α的增大而_______,随α的减小而__________(1)F的最大值：当α=0时,Fmax=_________；(2)F的最小值：当α=180°时,Fmin=_________；(3)合力大小的范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2注意　合力F既可以大于、也可以等于或小于原来的任意一个分力．减小增大F1＋F2|F1－F2|\n二.求合力大小的方法求共点力的合力一般有两种方法：1．图解法选标度作F1、F2的图示作平行四边形用刻度尽量对角线长度计算合力大小用量角器量F与F1（或F2）的夹角得出合力方向\n\n\n三、共点力的平衡1．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态．2．受力特点：F合＝0.3．共点力平衡的几条重要推论：(1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小_______、方向______(2)三力平衡：①物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,任意两个力的合力与第三个力__________②三个力可以构成首尾相连的矢量三角形．(3)多力平衡：物体受N个共点力作用处于平衡状态时,其中任意一个力与剩余N-1个力的合力一定等大反向．相等相反等大反向\n解析例1：关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系,下列说法中正确的是()A．F大小随F1、F2间夹角的增大而增大B．F大小随F1、F2间夹角的增大而减小C．F大小一定小于F1、F2中最大者D．F大小不能小于F1、F2中最小者一、合力与分力的关系B减小合力大小的范围为：|F1－F2|≤F≤F1＋F2F可比F1、F2中的最小者小,也可以比F1、F2中的最大者大\n例2：杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥,如图所示.挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺穹苍,塔的两侧32对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲．假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,每根钢索中的拉力都是3×104N,那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？二、求合力的方法\n解析例2：……,假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,每根钢索中的拉力都是3×104N,那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？二、求合力的方法解法一：作图法取单位长度为1×104NF1和F2的都是3个单位长度量得对角线长为5.2个单位长度,所以合力的大小为：F=5.2×104N（方向：竖直向下）F\n解析例2：……,假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,每根钢索中的拉力都是3×104N,那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？二、求合力的方法解法二：计算法作出力的平行四边形（菱形）根据图中几何关系：方向：竖直向下\n例3：如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G.则()A．两绳对日光灯拉力的合力大小为GB．两绳的拉力和重力不是共点力C．两绳的拉力大小分别为和D．两绳的拉力大小分别为G/2和G/2三、共点力的平衡解析ACF1F2G两绳拉力的作用线与重力作用线的延长线交于一点,这三个力是共点力利用几何关系,解得：三力平衡\n一、合力与分力1．力的合成遵守平行四边形定则．2．合力与分力的大小关系(1)合力随两分力间夹角的增大而减小,随夹角的减小而增大合力大小的范围为|F1-F2|≤F≤F1＋F2(2)合力可以比其中任一个分力大,也可以比其中任一个分力小,还可以等于其中任一个分力\n二、计算合力的方法1．作图法：需严格作出力的图示及平行四边形．2．计算法：只需作出力的示意图和力的平行四边形,然后根据几何关系或三角函数求解．三、共点力的平衡1．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态．2．受力特点：F合＝0\n解析1.(合力与分力的关系)两个共点力的大小分别为F1＝15N,F2＝8N,它们的合力大小不可能等于()A．9NB．25NC．8ND．21NB7N≤F≤23NF1、F2的合力范围是:F1－F2≤F≤F1＋F2\n2．(求合力的方法)水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m＝10kg的重物,∠CBA＝30°,如图所示,则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10N/kg)()解析FTFTF分析图中B点受力D根据几何关系可知：F=FT=mg=100NC\n3．(共点力的平衡)如图所示,物体M放在水平面上受到两个水平力的作用,F1＝4N,F2＝8N,物体处于静止状态．如果将水平力F1增加5N,则()A．物体M仍处于静止B．物体M受到的合力方向向左C．物体M受到的合力方向向右D．物体M受到的摩擦力等于5N解析AF1=4NF2=8NFf=4N说明：Fmax≥4NF1=5NF2=8NFf=3NFf=3N<Fmax所以,M仍静止合力为0\n4．(求合力的方法)物体只受两个力F1和F2的作用,F1＝30N,方向水平向左,F2＝40N,方向竖直向下,求这两个力的合力F.解析10NF1=30NF2=40NF解法一：作图法1.取单位长度2.按单位长度分别作力F1、F23.作平行四边形,画出合力F4.求合力大小（直尺量线段长度）和方向（量角器量夹角）=50N\n4．(求合力的方法)物体只受两个力F1和F2的作用,F1＝30N,方向水平向左,F2＝40N,方向竖直向下,求这两个力的合力F.解析F1=30NF2=40NF解法二：计算法1.分别作力F1、F2的示意图2.作平行四边形,用几何关系算出合力F