3.4力的合成與分解課件

1、3.4力的合成與分解高中物理必修第一冊理解與體悟Understanding and understanding理解與體悟Understanding and understanding一根繩子與兩根繩子同樣可以使燈靜止于同一位置F1F2F理解與體悟Understanding and understanding一個(gè)力單獨(dú)作用的效果跟某幾個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力叫做這個(gè)力的分力。合力與分力Resultant force and component force等效替代求幾個(gè)力的合力的過程叫做力的合成。力的合成的方法：共線兩個(gè)力的方向相同F(xiàn)1F2F F =F1+F2F1

2、F2F的作用效果與F1、F2共同作用效果相同F(xiàn)1、F2的合力大小為 F=F1+F2方向與F1、F2的方向相同力的合成composition of forces求幾個(gè)力的合力的過程叫做力的合成。力的合成的方法：共線兩個(gè)力的方向相反FF的作用效果與F1、F2共同作用效果相同F(xiàn)1、F2的合力大小為 F=F2-F1方向與F2（大力）的方向相同力的合成composition of forcesF1F2F=F2-F1F1F2求幾個(gè)力的合力的過程叫做力的合成。力的合成的方法：不共線力的合成composition of forces如果力F1、F2不在同一直線上，它們的合力大小還是相加減嗎?FF1F2求合力的

3、方法力的合成composition of forcesF1=10.0 NF2=6.8 NF合=12.8 NO2N求合力的方法F2F合F1O在兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的有向線段作為鄰邊做平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。這個(gè)規(guī)律叫做平行四邊形定則。力的合成composition of forces力的合成composition of forces某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB與OC為細(xì)繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。(1)如果沒有操作失誤,圖乙中的F與F兩力中,方向一定沿AO方向的

4、是。(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是。A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),主要的步驟是:A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;C.用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O,記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù);D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則畫出合力F;E.只用一只彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù),記

5、下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出F的圖示;F.比較F和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。上述步驟中:有重要遺漏的步驟的序號是和;上述步驟應(yīng)做出的修改分別是 和 。FBCEC中應(yīng)加上“記下兩條細(xì)繩的方向”E中應(yīng)說明“把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O”某研究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),所用器材有:方木板一塊,白紙,量程為5 N的彈簧測力計(jì)兩個(gè),橡皮條(帶兩個(gè)較長的細(xì)繩套),刻度尺,圖釘(若干個(gè))。(1)具體操作前,同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議,其中正確的有。A.橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B.重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí),結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同C.使用測力計(jì)時(shí),施力方

6、向應(yīng)沿測力計(jì)軸線;讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對測力計(jì)刻度D.用兩個(gè)測力計(jì)互成角度拉橡皮條時(shí)的拉力必須都小于只用一個(gè)測力計(jì)的拉力(2)該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實(shí)驗(yàn),白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點(diǎn)位置O、力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點(diǎn),如下圖所示。其中對于提高實(shí)驗(yàn)精度最有利的是。A B C DBCB為了提高實(shí)驗(yàn)精度,測力計(jì)讀數(shù)應(yīng)盡可能大一些,標(biāo)注細(xì)線方向的兩點(diǎn)離結(jié)點(diǎn)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)一些,標(biāo)度應(yīng)盡可能小一些。力F1=45 N，方向水平向右，力F2=60 N，方向豎直向上。求這兩個(gè)力合力的大小和方向.15NF1F2F力的合成composition of forces兩種方法求合力F1FF253力F1

7、=45 N，方向水平向右，力F2=60 N，方向豎直向上。求這兩個(gè)力合力的大小和方向.力的合成composition of forces兩種方法求合力方法二：計(jì)算法0時(shí)，即F1、F2共線同方向： F合F1F2 合力方向與兩個(gè)力的方向相同180時(shí)，即F1、F2共線反方向：F合F1F2合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同力的合成composition of forces力的合成composition of forces力的合成composition of forces思考：合力是否一定比分力大？0時(shí)，即F1、F2共線同方向： F合F1F2 合力方向與兩個(gè)力的方向相同180時(shí)，即F1、F2共線反

8、方向：F合F1F2合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同合力的取值范圍：F1F2 F合 F1F2夾角越大，合力就越?。篎合隨F1和F2的夾角增大而減小力的合成composition of forces0時(shí)，即F1、F2共線同方向： F合F1F2 合力方向與兩個(gè)力的方向相同180時(shí)，即F1、F2共線反方向：F合F1F2合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同合力的取值范圍：F1F2 F合 F1F2夾角越大，合力就越?。篎合隨F1和F2的夾角增大而減小力的合成composition of forces F合可能大于、等于、小于 F1、F2力的合成composition of forces(多選)

9、一件行李重為G，被繩OA和OB吊在空中，OA繩和OB繩的拉力分別為F1、F2，如圖1所示，則()AF1、F2的合力是GBF1、F2的合力是FC行李對繩OA的拉力方向與F1方向相反、大小相等D行李受到重力G、OA繩的拉力F1、OB繩的拉力F2，還有F共四個(gè)力作用BC力的合成composition of forces如圖所示，用兩根承受的最大拉力相等、長度不等的細(xì)繩AO、BO(AOBO)懸掛個(gè)中空鐵球，當(dāng)在球內(nèi)不斷注入鐵砂時(shí)，則 ()A繩AO先被拉斷 B繩BO先被拉斷C繩AO、BO同時(shí)被拉斷 D條件不足，無法判斷B力的合成composition of forces如圖所示是兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F跟它的

10、兩個(gè)分力之間的夾角的關(guān)系圖象，則這兩個(gè)分力的大小分別是()A1 N和4 NB2 N和3 NC1 N和5 ND2 N和4 NB力的合成composition of forces如圖4所示，AB是半圓的直徑，O為圓心，P點(diǎn)是圓上的一點(diǎn)，在P點(diǎn)作用了三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3。若F2的大小已知，則這三個(gè)力的合力為()AF2 B2F2 C3F2 D4F2C三個(gè)以上力的合成先求兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力，得到合力。力的合成composition of forcesF1F2F3F4F12F123F1234力的合成composition of forces(多選)一物體靜止于水平桌面上，兩

11、者之間的最大靜摩擦力為5 N，現(xiàn)將水平面內(nèi)的三個(gè)力同時(shí)作用于物體的同一點(diǎn)，三個(gè)力的大小分別為2 N、2 N、3 N下列關(guān)于物體的受力情況和運(yùn)動情況判斷正確的是()A物體所受靜摩擦力可能為2 NB物體所受靜摩擦力可能為4 NC物體可能仍保持靜止D物體一定被拉動ABC如果一個(gè)物體受幾個(gè)力作用，這些力都作用在物體上的同一點(diǎn)，或者雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的延長線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。 共點(diǎn)力Common force共點(diǎn)力Common force如果一個(gè)物體受幾個(gè)力作用，這些力都作用在物體上的同一點(diǎn)，或者雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的延長線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。 共點(diǎn)力Commo

12、n force力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力。所有矢量的合成皆適用平行四邊形定則。共點(diǎn)力Common force(多選)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F(不為零)，則()AF1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍BF1、F2同時(shí)增加10 N，F(xiàn)也增加10 NCF1增加10 N，F(xiàn)2減少10 N，F(xiàn)一定不變D若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)不一定增大AD共點(diǎn)力Common force(多選)5個(gè)共點(diǎn)力的情況如圖5所示，已知F1F2F3F4F，且這四個(gè)力恰好構(gòu)成一個(gè)正方形，F(xiàn)5是其對角線下列說法正確的是()AD共點(diǎn)力Common force三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3，關(guān)于

13、它們合力F的大小，下列說法中正確的是()AF大小的取值范圍一定是0FF1F2F3BF至少比F1、F2、F3中的某一個(gè)大C若F1F2F3368，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零D若F1F2F3362，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零C為什么騎車下坡要比平地上省勁？熟悉的感覺Familiar feeling兩個(gè)力可以合成一個(gè)力，這是力的合成。F1F2F相應(yīng)的，一個(gè)力也可以分成兩個(gè)力，但要遵循平行四邊形定則。已知一個(gè)力求它的分力的過程，叫做力的分解。力的分解resolution of force已知F為合力，畫圖求兩個(gè)分力。F如果沒有其它限制，對于同一條對角線，可以作出無數(shù)個(gè)

14、不同的平行四邊形。力的分解resolution of force已知合力和兩個(gè)分力的方向，求兩個(gè)分力的大小。F2oFF1已知合力和一個(gè)分力，求另一個(gè)個(gè)分力。OFF1F2力的分解有唯一解的條件The condition for the decomposition of force to have a unique solution按力所產(chǎn)生的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解怎么確定力的方向How to determine the direction of the force按力所產(chǎn)生的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解怎么確定力的方向How to determine the direction of the force按

15、力所產(chǎn)生的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解怎么確定力的方向How to determine the direction of the force按力所產(chǎn)生的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解怎么確定力的方向How to determine the direction of the force按力所產(chǎn)生的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解怎么確定力的方向How to determine the direction of the force按力所產(chǎn)生的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解怎么確定力的方向How to determine the direction of the force確定要分解的力，分析力的作用效果。按實(shí)際作用效果確定兩分力的方向。

16、沿兩分力方向做平行四邊形。按照數(shù)學(xué)知識求分力的大小和方向。怎么確定力的方向How to determine the direction of the force相加時(shí)遵循平行四邊形定則求和時(shí)按算術(shù)法則相加矢量：有大小，又有方向，標(biāo)量：有大小，沒有方向，矢量和標(biāo)量Vector and scalar三角形定則triangular rule三角形定則triangular rule力的正交分解：把一個(gè)已知力沿著兩個(gè)互相垂直的方向進(jìn)行分解。正交分解的步驟：FO建立xOy直角坐標(biāo)系yx分別向坐標(biāo)軸做垂線FxFyq作出分力Fx、Fy利用三角函數(shù)求出Fx、Fy力的正交分解法Orthogonal decompo

17、sition of forcesF某人用力F=20 N 斜向上30的力拉物體， 請利用正交分解法求水平和豎直兩個(gè)方向上的分力.力的正交分解法Orthogonal decomposition of forcesFFxFyqyx某人用力F=20 N 斜向上30的力拉物體， 請利用正交分解法求水平和豎直兩個(gè)方向上的分力.力的正交分解法Orthogonal decomposition of forces三個(gè)共點(diǎn)力F1=20 N、F2=30 N、F340 N，它們相互間的夾角為120，求它們的合力.120o120o120oF1=20 NF2=30 NF3=40 N力的正交分解法Orthogonal de

18、composition of forces120o120o120oxyF1=20 NF2=30 NF3=40 N三個(gè)共點(diǎn)力F1=20 N、F2=30 N、F340 N，它們相互間的夾角為120，求它們的合力.力的正交分解法Orthogonal decomposition of forces120o120o120oxyF1=20 NF2=30 NF3=40 NF2xF2yF2兩個(gè)分力的大小為：三個(gè)共點(diǎn)力F1=20 N、F2=30 N、F340 N，它們相互間的夾角為120，求它們的合力.力的正交分解法Orthogonal decomposition of forces120o120o120oxy

19、F1=20 NF2=30 NF3=40 NF2xF2yF3yF3xF3兩個(gè)分力的大小為：三個(gè)共點(diǎn)力F1=20 N、F2=30 N、F340 N，它們相互間的夾角為120，求它們的合力.力的正交分解法Orthogonal decomposition of forces120o120o120oxyF1=20 NF2=30 NF3=40 NF2xF2yF3yF3x 兩個(gè)方向的合力的大小為：三個(gè)共點(diǎn)力F1=20 N、F2=30 N、F340 N，它們相互間的夾角為120，求它們的合力.力的正交分解法Orthogonal decomposition of forces120o120o120oxyF1=2

20、0 NF2=30 NF3=40 NF2xF2yF3yF3x 三個(gè)力合力的大小為：三個(gè)共點(diǎn)力F1=20 N、F2=30 N、F340 N，它們相互間的夾角為120，求它們的合力.力的正交分解法Orthogonal decomposition of forces某人用力F=40 N 斜向上60的力拉物體向右運(yùn)動，已知物體質(zhì)量為10kg，動摩擦因數(shù)為0.1。求物體在水平方向所受的合力為多少?（g=10m/s2)q力的正交分解法Orthogonal decomposition of forcesFfGFN某人用力F=40 N 斜向上60的力拉物體向右運(yùn)動，已知物體質(zhì)量為10kg，動摩擦因數(shù)為0.1。求物體在水平方向所受的合力為多少?（g=10m/s2)力的正交分解法Orthogonal decomposition