力的合成和分解(第01課時)（高中物理教學課件）完整版5

04.1力的合成圖片區(qū)幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，這幾個力叫作共點力。下面我們先研究共點力的合成。定義：幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，這幾個力叫做共點力。（注意三力平衡必共點，除平行力）一.共點力：生活中常常見到這樣的事例：一個力的單獨作用與兩個或者更多力的共同作用，其效果相同。定義：如果某一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同，這一個力就是那幾個力的合力，這幾個力就叫做那個力的分力。注意：這是一種等效替代的思想。二.合力與分力問題：本學期學過的物理思想方法有哪些理想化模型：質(zhì)點極限思維：瞬時速度微元法：v-t圖像求面積控制變量法：滑動摩擦力等效替代：合力與分力注意：①合力與分力是作用效果上的一種等效替代關(guān)系②合力是幾個分力的共同效果，并不是單獨存在的力，因此受力分析中不能同時考慮。③合力并不一定大于分力，也可以等于或者小于分力，某一分力增大，合力也并不一定增大二.合力與分力1.力的合成：求幾個力的合力的過程。2.力的分解：求一個力的分力的過程。問題：我們先研究力的合成，那么問題來了，力的合成是否只要把兩個力代數(shù)加減呢？還中要滿足其它規(guī)律呢？四.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律實驗器材：兩個彈簧秤、橡皮條、兩根細繩、木板、白紙、圖釘、筆、刻度尺等三.力的合成與分解四.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律①校準彈簧秤②在方木板上用圖釘固定一張白紙③用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上，在橡皮條的另一端拴上兩個細繩套。④根據(jù)彈簧秤的量程，確定橡皮條拉伸的最大值，不要超出限度。實驗準備工作：四.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律實驗步驟：用兩彈簧秤拉橡皮條，記下結(jié)點O位置記下兩細線方向

記下兩力的大小四.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律實驗步驟：用一個彈簧秤把結(jié)點拉到O位置，記下細線方向和力的大小四.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律用同樣的比例作出F1F2以及Fˊ的力的圖示，發(fā)現(xiàn)OF1F2Fˊ連起來像平行四邊形。以F1F2為零邊作平行四邊形，所夾對角線為F，力F’與F幾乎相同。多次實驗結(jié)果也一樣。說明互成夾角的力的合成不遵循代數(shù)加減，而遵循平行四邊形定則。問題：F和Fˊ哪個力與像皮筋在同一條直線上？四.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律力的合成模擬實驗四.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律1.定義：求幾個力的合力的過程叫力的合成2.遵循規(guī)律：一直線：同向相加，反向相減互成角度：遵循平行四邊形定則（三角形定則）I平行四邊形定則：在兩個矢量合成時，以表示這兩個矢量的有向線段作為鄰邊做平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合矢量的大小和方向。這個規(guī)律叫做平行四邊形定則。II三角形定則：把F2平移到F1末端首尾相連，從F1的起始端向F2的末端畫出矢量即為合矢量，這種方法叫三角形定則。F1F2FθF1F2Fθ三角形定則共起點首尾相接五.力的合成注意：①合力是惟一的；②只有同一物體所受的力才可合成；作用力與反作用力不可以合成③分力與合力在力的作用效果方面是一種等效替代關(guān)系，而不是物體的重復受力，故合力與分力不能共存．思考：一物體放在斜面上，他們相對地面均靜止，斜面對地面有摩擦力嗎？所以斜面不受地面摩擦力，也可以用整體法分析思考：若m勻速下滑，M受地面摩擦力嗎？五.力的合成3.求合力的方法①作圖法a.根據(jù)兩個力的大小和方向，按一定的標度用力的圖示從力的作用點起作出兩個分力F1、F2b.以兩個力為鄰邊作平行四邊形，對角線為合力c.根據(jù)標度量得對角線的長度，代表合力的大小，對角線與任一分力的夾角代表合力的方向F五.力的合成3.求合力的方法②計算法根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖，然后根據(jù)正、余弦定理，三角函數(shù)等幾何知識計算合力。θ五.力的合成探究互成角度的合力與分力關(guān)系五.力的合成4.互成角度的合力與分力關(guān)系：①θ=0o時，F(xiàn)=F1+F2，方向與F1、F2方向相同②θ=90

o時，由勾股定理得：③θ=180

o時，F(xiàn)=|F1-F2|，方向指向F1、F2中力較大的方向④θ為任意角度時有：⑤0o≤θ≤180o時，保持F1、F2大小不變，θ越大F越小，若合力不變θ越大分力越大⑥F1=F2且θ=120o時，F(xiàn)＝F1=F2，思考30o，45o，60o時F分別為多大？五.力的合成例1.如圖所示，為使電線桿穩(wěn)定，在桿上加了兩根拉線CA和CB,若每根拉線的拉力都是300N,兩根拉線間的夾角為60°.試用作圖法和計算法，求細線拉力的合力大小和方向。思考：多個力的合成怎么求？答：對于多個力的合成，我們可以先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。F1F2F3F4F12F123F1234五.力的合成問題：兩個力的范圍怎么求？求2N、7N合力范圍思考：三個力的范圍怎么求？求3N、5N、7N合力范圍最小值：先求兩小力的合力范圍，若第三個力在兩小力范圍內(nèi)，則最小值為零，否則最小值為第三個力減去兩小力之和；最大值：為三力之和。試求：3N，6N，8N合力范圍5N，6N，13N合力范圍五.力的合成例2.(多選)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，如圖所示，則(

)A．F1、F2的合力是GB．F1、F2的合力是FC．行李對繩OA的拉力與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共四個力作用BC例3.如圖所示，用兩根承受的最大拉力相等、長度不等的細繩AO、BO(AO>BO)懸掛—個中空鐵球，當在球內(nèi)不斷注入鐵砂時，則(

)A．繩AO先被拉斷B．繩BO先被拉斷C．繩AO、BO同時被拉斷D．條件不足，無法判斷例4.如圖所示是兩個共點力的合力F跟它的兩個分力之間的夾角θ的關(guān)系圖象，則這兩個分力的大小分別是(

)A．1N和4N B．2N和3NC．1N和5ND．2N和4NBB例5.如圖所示，AB是半圓的直徑，O為圓心，P點是圓上的一點，在P點作用了三個共點力F1、F2、F3。若F2的大小已知，則這三個力的合力為(

)A．F2

B．2F2

C．3F2

D．4F2例6.如圖所示，表示五個共點力的有向線段恰好構(gòu)成正六邊形的兩條鄰邊和三條對角線.已知F1＝10N，這五個共點力的合力大小為（）A.0 B.30NC.60N D.90NCC例7.如圖所示，在同一平面內(nèi)，大小分別為1N、2N、3N、4N、5N、6N的六個力共同作用于一點，其合力大小為（）A.0 B.