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(18)课件

力的合成和分解\n在力的作用效果相同的基础上实现等效替代看媒体思考1、两种操作的作用效果相同吗？2、如何实现等效替代?相同\n－、力的合成1．合力与分力：若一个力作用在物体上,所产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,则这个力叫那个力的合力,而那几个力叫这个力的分力．F为F1、F2的合力；F1、F2为F的分力.2、力的合成与分解从作用效果相同的观点出发,根据具体情况进行力的替代的过程.\n3．力的合成：求几个力的合力的过程,叫做力的合成．力的合成是惟一的；只有同一物体所受的力才可合成；不同性质的力也可以合成；分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系,而不是物体的重复受力．力的合成应注意以下问题：\n1、同一直线上二力的合成（回顾初中知识）同向：F=F1+F2反向：F=│F1-F2│互成角度的二力的合成2、探究实验：不在一条直线上的二力的合力的大小还等于两分力大小之和或之差吗？不等于要研究它们之间的关系,就很有必要将合力与分力的大小和方向一同表示出来,那么用什么形式来表示力的大小和方向？力的图示F1F2F合F1F2F合\n说得好！接着同学们就带着下面的问题,利用桌面上的仪器进行合力与分力规律的探究.1、如何确定两个分力的大小和方向？器材有：橡皮条、定滑轮、细绳套、勾码若干过程：用两组勾码互成角度拉橡皮条到结点,再改用一组勾码拉橡皮条到同一结点.2、将这三个力的图示起端点画在一起,再将它们的箭头端点用虚线连接起来,看看图形像四边形？怎么样来检验它是平行四边形？3、代表分力的有向线段都处在平行四边形中的什么位置？是一组对边还是一组邻边？4、代表合力的有向线段处于平行四边形中的什么具体位置？5、改变分力的大小和方向,多做两次,结果一样吗？你能得出什么结论？\n3、平行四边形定则如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么,合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示出来,这叫做力的平行四边形定则．F1F2FO标量是简单的加减运算矢量不是简单的加减运算,平行四边形定则是所有的矢量合成都遵循的普遍规律\n平行四边形定则的应用扩展两个力的合成可用力平行四边形定则,那么多于两个的力怎么合成呢？三个力的合成可以先求任两个的合力,再将这合力与第三个力合成求出三个力的合力.课外思考：多边形定则三角形定则求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示这两个力的的有向线段首尾相连地画出来,则从F1线段起点至F2线段终点的有向线段就表示合力的大小和方向.F1F2F\n二、合力的计算分析：物体受到两个力的作用,根据力的平行四边形定则,可以求出这两个力的合力.解法1：作图法例题1：物体受到F1、F2两个力的作用,F1=30N、方向水平向坐;F2=40N、方向竖直向下,求这两个力的合力？θF1F2F利用力的图示,将各分力画出来再根据力的平行四边形定则,找出合力F测量出表示合力的线段长度,由它和所选标度的比例求出合力的大小.再用量角器测量合力与一个分力之间的夹角,说明合力的方向量得F=50N量得θ=53°\n二、合力的计算分析：物体受到两个力的作用,根据力的平行四边形定则,可以求出这两个力的合力.例题1：物体受到F1、F2两个力的作用,F1=30N、方向水平向坐;F2=40N、方向竖直向下,求这两个力的合力？θF1F2F力的大小和方向直接运用三角形的几何关系进行运算.如图,分力与合力构成了直角三角形,所以：解法2：计算法F=F12+F22=302+402N=50N由tanθ==1.3F2F1故θ=530F2\n针对训练：用做图法求出下列分力的合力每组作一图,然后挑4个代表投影出来思考：大小一定的两个分力的合力是如何变化的？变化范围呢？60°90°120°150°10\n①θ在0~180°内变化时,θ增大,F随之减小；θ减小,F随之增大；合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一个分力.合力的范围在:②当θ=90°时:③当θ=120°,且F1=F2时:则F=F1=F2F2F1FF2F1归纳总结\n[例题2]5个力同时作用于质点m,此5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图所示,这5个力的合力为F1的:()A.3倍B.4倍C.5倍D.6倍D分析：这是一个正六边形,对边是相互平行的,将F1、F3,F5、F3的端点分别连接起来,构成两个平行四边形即可速解.