物理：３．４《力的合成與分解》課件PPT（粵教版必修）（共44張PPT）

1、物理：力的合成與分解課件PPT（粵教版必修1）力的合成與分解FF1F2一個(gè)力作用產(chǎn)生效果幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生效果相當(dāng)相當(dāng) （一個(gè)力等效替代幾個(gè)力）x一、力的合成一、力的合成1、合力、分力、合力、分力（1）一個(gè)力對(duì)物體的作用效果和幾個(gè)力共同作用在物體上的效果相同，那么，稱v這個(gè)力F為那幾個(gè)力F1、F2的合力v那幾個(gè)力F1、F2為這個(gè)力F的分力（2）求已知幾個(gè)力的合力的過(guò)程稱力的合成 求已知一個(gè)力的分力的過(guò)程稱力的分解（3）力的合成和力的分解互為逆過(guò)程v共點(diǎn)力：如果幾個(gè)力都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的反向延長(zhǎng)線相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。v以后若沒(méi)有特別說(shuō)明，我們的研究的物體受力都可以看作共

2、點(diǎn)力。（尤其是在我們研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的時(shí)候）v實(shí)驗(yàn)表明：合力和分力之間遵循力的平行四邊形法則2、力的平行四邊形法則、力的平行四邊形法則v求互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力，可以用表示兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小。FF1F2Fv平行四邊形法則也是矢量運(yùn)算的共同法則。3、矢量：、矢量：既有大小又有方向，同時(shí)其運(yùn)算滿足平行四邊形法則的物理量稱矢量。如力、速度等v標(biāo)量：只有大小沒(méi)有方向的物理量稱標(biāo)量。如時(shí)間、長(zhǎng)度等v思考：電流強(qiáng)度是矢量嗎？例題例題v已知力F1=30N， F2=30N，夾角=60o ,用作圖法求合力.F1F260o15NF1F260oF作圖要點(diǎn)作圖要點(diǎn)

3、v各個(gè)力(包括合力、分力)嚴(yán)格用同一標(biāo)度v嚴(yán)格按力的圖示法作出各個(gè)力的圖示。v用規(guī)定標(biāo)度讀取合力的大小。v用量角器測(cè)量合力跟某一個(gè)分力之間的夾角。v該題也可以采用計(jì)算法：解等腰三角形)(330330cos2101NFFFF1F260oF2FF1F2FF1F2F力的矢量三角形：合力和分力必構(gòu)成一個(gè)閉合三角形，分力首尾相接，合力從“大頭”指向“大尾”v計(jì)算法顯然比較準(zhǔn)確，但只適合特殊角度的運(yùn)算， 如30o、 45o 、60o 、90o 、120o 、150o 等v上例中，改變夾角為0o、 45o 、 90o 、 120o 、180o ，練習(xí)在各種情況下，求F1 、F2合力。v思考：對(duì)于兩個(gè)大小確定

4、的力，當(dāng)夾角發(fā)生變化時(shí)，其合力有什么變化？什么時(shí)候合力最大，什么時(shí)候合力最??？合力和分力之間有什么關(guān)系？4、合力和分力的關(guān)系、合力和分力的關(guān)系v合力可以比分力大，也可以比分力小,也可以等于分力大小v隨兩個(gè)力的夾角的增大，其相應(yīng)的合力隨著減小，其最小值： 其最大值：v即兩個(gè)已知分力的合力大小介于21FF 21FF 2121FFFFF例題例題1、大小分別為6N、 8N的兩個(gè)力的合力大小范圍是什么？2、大小分別為6N、 8N、10N的三個(gè)力的合力大小范圍 是什么？答案：1、0F14N2、0F24N3、有五個(gè)力作用于同一點(diǎn)，這五個(gè)力構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩條鄰邊和三條對(duì)角線，如圖所示，設(shè)F3=10N，則這

5、五個(gè)力的合力大小為多少？OF2F1F3F4F5答案：F合30N二、力的分解二、力的分解幾個(gè)力可以共同作用產(chǎn)生一個(gè)效果；v一個(gè)力的作用也可以同時(shí)產(chǎn)生幾個(gè)效果，相當(dāng)于“幾個(gè)力”分別作用的結(jié)果。v為了研究一個(gè)力產(chǎn)生的多種效果，需要將力進(jìn)行分解。v如：放在水平面上的物體在斜向上的拉力作用下沿水平面向右運(yùn)動(dòng)。拉力同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)效果：使物體向前運(yùn)動(dòng)的效果和使物體向上提升的效果30oF=10Nv為了研究一個(gè)力產(chǎn)生的多種效果，需要將力進(jìn)行分解。1、求已知一個(gè)力的分力的過(guò)程稱力的分解2、力的分解也遵循平行四邊形法則。 力的分解和力的合成互為逆過(guò)程。3、對(duì)于同一個(gè)力，可以有無(wú)數(shù)種分解，即一個(gè)力可以根 據(jù)需要分解為無(wú)

6、數(shù)對(duì)分力。（從數(shù)學(xué)平面幾何知識(shí)可 知，一條對(duì)角線對(duì)應(yīng)無(wú)數(shù)個(gè)平行四邊形）4、一個(gè)力究竟該怎樣分解，要根據(jù)實(shí)際情況而定（根據(jù) 力的作用實(shí)際效果）5、作法：v過(guò)合力作用點(diǎn)沿力的作用效果方向作分力作用線。v根據(jù)合力及兩個(gè)分力方向作平行四邊形v確定過(guò)合力作用點(diǎn)的兩條鄰邊為兩個(gè)分力的大小。v如：放在水平面上的物體在斜向上的拉力作用下沿水平面向右運(yùn)動(dòng)。拉力同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)效果：使物體向前運(yùn)動(dòng)的效果和使物體向上提升的效果v使物體向前運(yùn)動(dòng)的力F2=Fcos30ov使物體向上提升的力F1=Fsin30o30oF=10NF1F2如：斜面上物體受到的重力同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)效果：一個(gè)是使物體下滑的效果，另一個(gè)是使物體擠壓斜面的效

7、果。使物體下滑的力G1 =Gsin，使物體擠壓斜面的力G2= Gcos ，是物體產(chǎn)生對(duì)斜面正壓力的原因。GG1G2v注意合力和分力的等效性，在分析物體受力時(shí)，只分析物體實(shí)際受到的力，能夠找到有明確施力物體的力，而不能同時(shí)分析等效意義上的合力或分力。例如：一個(gè)物體沿粗糙斜面下滑,這個(gè)物體受到的力是：A重力、斜面的支持力、滑動(dòng)摩擦力B重力、斜面的支持力、滑動(dòng)摩擦力、下滑力C重物對(duì)斜面的壓力、對(duì)斜面產(chǎn)生的摩擦力D下滑力、摩擦力、對(duì)斜面的壓力答案：Av（插入物理多媒體課件力的合成與分解例題3）v6、合力大小一定時(shí)，分力夾角越大，分力越大。7、有如下幾種情況，力分解時(shí)的解是唯一的：v已知兩個(gè)分力的方向v

8、已知其中一個(gè)分力的大小和方向例1、光滑的均勻球重為G，放置在等高的兩個(gè)光滑墻棱 A和B上靜止，如圖所示，已知AB之距為a，球半徑 為b，求球?qū)蓧獾膲毫Υ笮。緼B答案：2abGF2GaFbABG2ab答題要點(diǎn)：v已知兩個(gè)分力方向進(jìn)行分解v根據(jù)力矢三角形和幾何三角形相似例2、如圖所示，燈重為G，掛在天花板下，保持O點(diǎn)空 間位置不變，AO線與天花板夾角為，問(wèn)：OB繩 怎么用力可以最小？最小力多少？AOBAOBG答案：FBGSin例3、物重G=30N，在與水平面成30度角拉力 F=10N作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)，求物體對(duì)桌面的壓力和滑動(dòng)摩擦力？30oF=10N30oF=10NfN解答：Fsin30NGN

9、GFsin30Fsin30ffFsin30130102523105 32NNfN考查要點(diǎn)：考查要點(diǎn)：v簡(jiǎn)單受力分析簡(jiǎn)單受力分析v力的分解力的分解v力的平衡力的平衡8、正交分解法v將力沿著兩個(gè)經(jīng)選定的互相垂直的方向作分解，以便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式來(lái)解決矢量的計(jì)算。v利用正交分解求合力將求互成角度的多個(gè)力的合力過(guò)程轉(zhuǎn)化為求互相垂直的兩個(gè)方向上（同一直線上）求合力問(wèn)題做法：做法：v確定研究對(duì)象，分析物體受力。v選擇正交坐標(biāo)，原則上使盡可能多的力在坐標(biāo)軸上（即盡量少地分解力）。v將不在坐標(biāo)軸上的力沿正交坐標(biāo)軸進(jìn)行分解。v求每一坐標(biāo)軸上的力的合力（同一直線上力合成）v用勾股定理求所求合力。例題例題v大小均為F的三個(gè)力共同作用在O點(diǎn)，如圖所示， F1 與F