物理人教版（2019）必修第一册3.4力的合成与分解（共31张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第一册3.4力的合成与分解（共31张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 15.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-11-05 21:10:40 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
高一物理
力的合成与分解
结论：几个力作用于物体上同一点，或者力的作用线（或反向延长线）可以相交于一点的力叫共点力。
一、共点力：
F
1
F
2
F
二、合力与分力：
二、合力与分力：
一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，
这个力叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。
分力
等效替代
合力
力的合成
作用效果相同
求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。
一条直线上的力的合成
F2
F1
F=F1 + F2
F2
F1
F=F1 - F2
二力同向
二力反向
三 、合成方法
问：互成角度的力怎样求合力？还是否只是简单的加减呢？
F1
F2
实验：探究求合力的方法
（1）器材：
木板，白纸，带皮筋的夹子，弹簧测力计（两个），绳套 ，铅笔，刻度尺
力的合成法则
1.GE为橡皮条的原长，EO为 橡皮条的伸长量。
2.在O点作出 和 的图示；
3.在O点作出 的图示；
4.观察三个力之间的关系；
5.得出你的结论后，改变 和 的大小与方向，重做上述 实验，看看结论是否相同。
实验步骤
怎样保证力的作用效果相同？
数据处理时应注意哪些问题
如何确定力的大小、方向？
保证结点拉至相同位置
读数、两点确定一条直线
选择合适的单位长度规范作图
探究过程中需要考虑以下几个问题：
F1
F2
F＇
F
O
（3）结果：
如右图： F＇是合力， F是以F1
和F2为邻边构成的平行四边形中F1
和F2所夹的对角线。
力的合成法则
F2
F合
·
F1
O
两个力的合成时，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫平行四边形定则。
平行四边形定则
探究
当两分力大小不变，夹角θ越大，合力如何变化？
当合力大小不变，夹角θ越大，两个分力如何变化？
结论
合力不变时，等大两分力随夹角增大而增大
分力大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小。
总结
①当F1、F2共线同向： F合＝F1＋F2
②当F1、F2共线反向：F合＝｜F1－F2｜
④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
③ 当F1、F2不共线：
分力大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小
合力不变时，等大两分力随夹角增大而增大
思考与讨论
(3)求以下三种情况的最大值和最小值
①大小为1N、2N、3N三力的合力最大值和最小值？
②大小为2N、2N、2N三力的合力最大值和最小值？
③大小为2N、2N、5N三力的合力最大值和最小值？
最大值：三个力同向时，三力合力最大，代数和相加；
最小值：①若一个力在另外两个力和与差之间，则它们的合力最小值为零；
②若一个力不在另外两个力与差之间，则合力的最小值等于三个力 中最大的力减去另外两个力的和
F1
F2
合力F
分力F1、F2
力的合成
力的分解
F
力的分解遵守平行四边行定则
力的分解
力的分解是力的合成的逆运算。
F1
F2
o
F
F1
F2
o
F
如果没有其它限制，对于同一条对角线（确定的合力），可以作出无数个不同的平行四边形。（无数组解）
【思考】给定一条对角线（确定的合力），可以作出多少个不同的平行四边形？
F
【思考】那在实际问题中我们分解的依据是怎样的？
【情景1】重力为G的物体放在斜面上能对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？
G
F2
F1
θ
重力产生的效果
使物体沿斜面下滑
使物体紧压斜面
按力的实际作用效果分解
【情景2】放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？分力的大小各是多大？
θ
G
F1
F2
θ
θ
F1
F2
G
θ
重力产生的效果
使物体紧压挡板
使物体紧压斜面
重力产生的效果
使物体紧压挡板
使物体紧压斜面
F
F
F1
F2
q
【情景3】请分析下列情景中力F 产生的作用效果以及分力的大小？
分力的大小为：
q
水平向前拉物体
竖直向上提物体
F
使物体沿水平面前进
使物体紧压水平面
F
F1
F2
q
q
分力的大小为：
轻杆AC 和BC通过自由转动的铰链拴于墙上 ，AC杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F，应当怎样分解F，分力的大小各是多大？
A
B
C
θ
F
F1
F2
【情景4】三角支架悬物模型
刀背
θ
(
F1
F2
F
【情景5】斧头劈柴模型
课堂练习：请按照力的作用效果把各力分解
a
b
F1
F2
G
F
F1
F2
拉力F产生的效果
使a绳被拉紧
使b绳被拉紧
a
b
矢量：既有大小，又有方向，相加时遵从平行四边形定则。
如：力、位移、速度、加速度等
标量：只有大小，没有方向，求和时按照代数相加。
如：质量、时间、路程、速率、电流等
三、矢量和标量的再认识
3.正交分解法
x
y
O
（1）.定义：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解
正交——相互垂直的两个坐标轴
(2)、适用范围：求三个或三个以上的力的合力
Fy
Fx
（3）、步骤
①、建立合适的直角坐标系
原则：
a、让尽可能多的力落在坐标轴上
b、斜面问题：沿斜面和垂直斜面建
②正交分解各力：把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上，（过F的端点作两坐标轴的垂线）并求出各分力的大小
③分别求出x和y轴上的合力
F1
F4
F3
F2
练习：
求物体的合力
F1x
F1y
F3y
F3x
θ
β
1．两个分力的大小不变夹角增大时，合力为（ ）
A．不变 B．增大
C． 减小 D．不能判断
C
当堂检测
2．关于两个力的合成，下列说法正确的是（ ）
A．合力大小一定大于分力大小
B．合力大小一定小于分力的大小
C．合力大小不可能小于分力的大小
D． 合力大小可能小于分力的大小
D
当堂检测
3．下列关于分力与合力的说法中，正确的有（ ）
A．分力与合力是等效替代的关系
B．将两个力合成为一个合力，若两个分力的夹角不变，其中一个分力增大，合力一定增大
C．合力只能大于分力，不能小于分力
D．若分力大小不变，则夹角越大，合力越大
A
当堂检测
4．如图，将光滑斜面上的物体的重力mg。分解为F1和F2两个力下列结论正确的是（ ）
A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力
B．F2是物体对斜面的正压力
C．物体受mg、N、F1和F2四个力的作用
D．物体只受重力mg和弹力N的作用
D
当堂检测
高一物理
力的合成与分解
结论：几个力作用于物体上同一点，或者力的作用线（或反向延长线）可以相交于一点的力叫共点力。
一、共点力：
F
1
F
2
F
二、合力与分力：
二、合力与分力：
一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，
这个力叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。
分力
等效替代
合力
力的合成
作用效果相同
求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。
一条直线上的力的合成
F2
F1
F=F1 + F2
F2
F1
F=F1 - F2
二力同向
二力反向
三 、合成方法
问：互成角度的力怎样求合力？还是否只是简单的加减呢？
F1
F2
实验：探究求合力的方法
（1）器材：
木板，白纸，带皮筋的夹子，弹簧测力计（两个），绳套 ，铅笔，刻度尺
力的合成法则
1.GE为橡皮条的原长，EO为 橡皮条的伸长量。
2.在O点作出 和 的图示；
3.在O点作出 的图示；
4.观察三个力之间的关系；
5.得出你的结论后，改变 和 的大小与方向，重做上述 实验，看看结论是否相同。
实验步骤
怎样保证力的作用效果相同？
数据处理时应注意哪些问题
如何确定力的大小、方向？
保证结点拉至相同位置
读数、两点确定一条直线
选择合适的单位长度规范作图
探究过程中需要考虑以下几个问题：
F1
F2
F＇
F
O
（3）结果：
如右图： F＇是合力， F是以F1
和F2为邻边构成的平行四边形中F1
和F2所夹的对角线。
力的合成法则
F2
F合
·
F1
O
两个力的合成时，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫平行四边形定则。
平行四边形定则
探究
当两分力大小不变，夹角θ越大，合力如何变化？
当合力大小不变，夹角θ越大，两个分力如何变化？
结论
合力不变时，等大两分力随夹角增大而增大
分力大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小。
总结
①当F1、F2共线同向： F合＝F1＋F2
②当F1、F2共线反向：F合＝｜F1－F2｜
④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
③ 当F1、F2不共线：
分力大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小
合力不变时，等大两分力随夹角增大而增大
思考与讨论
(3)求以下三种情况的最大值和最小值
①大小为1N、2N、3N三力的合力最大值和最小值？
②大小为2N、2N、2N三力的合力最大值和最小值？
③大小为2N、2N、5N三力的合力最大值和最小值？
最大值：三个力同向时，三力合力最大，代数和相加；
最小值：①若一个力在另外两个力和与差之间，则它们的合力最小值为零；
②若一个力不在另外两个力与差之间，则合力的最小值等于三个力 中最大的力减去另外两个力的和
F1
F2
合力F
分力F1、F2
力的合成
力的分解
F
力的分解遵守平行四边行定则
力的分解
力的分解是力的合成的逆运算。
F1
F2
o
F
F1
F2
o
F
如果没有其它限制，对于同一条对角线（确定的合力），可以作出无数个不同的平行四边形。（无数组解）
【思考】给定一条对角线（确定的合力），可以作出多少个不同的平行四边形？
F
【思考】那在实际问题中我们分解的依据是怎样的？
【情景1】重力为G的物体放在斜面上能对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？
G
F2
F1
θ
重力产生的效果
使物体沿斜面下滑
使物体紧压斜面
按力的实际作用效果分解
【情景2】放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？分力的大小各是多大？
θ
G
F1
F2
θ
θ
F1
F2
G
θ
重力产生的效果
使物体紧压挡板
使物体紧压斜面
重力产生的效果
使物体紧压挡板
使物体紧压斜面
F
F
F1
F2
q
【情景3】请分析下列情景中力F 产生的作用效果以及分力的大小？
分力的大小为：
q
水平向前拉物体
竖直向上提物体
F
使物体沿水平面前进
使物体紧压水平面
F
F1
F2
q
q
分力的大小为：
轻杆AC 和BC通过自由转动的铰链拴于墙上 ，AC杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F，应当怎样分解F，分力的大小各是多大？
A
B
C
θ
F
F1
F2
【情景4】三角支架悬物模型
刀背
θ
(
F1
F2
F
【情景5】斧头劈柴模型
课堂练习：请按照力的作用效果把各力分解
a
b
F1
F2
G
F
F1
F2
拉力F产生的效果
使a绳被拉紧
使b绳被拉紧
a
b
矢量：既有大小，又有方向，相加时遵从平行四边形定则。
如：力、位移、速度、加速度等
标量：只有大小，没有方向，求和时按照代数相加。
如：质量、时间、路程、速率、电流等
三、矢量和标量的再认识
3.正交分解法
x
y
O
（1）.定义：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解
正交——相互垂直的两个坐标轴
(2)、适用范围：求三个或三个以上的力的合力
Fy
Fx
（3）、步骤
①、建立合适的直角坐标系
原则：
a、让尽可能多的力落在坐标轴上
b、斜面问题：沿斜面和垂直斜面建
②正交分解各力：把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上，（过F的端点作两坐标轴的垂线）并求出各分力的大小
③分别求出x和y轴上的合力
F1
F4
F3
F2
练习：
求物体的合力
F1x
F1y
F3y
F3x
θ
β
1．两个分力的大小不变夹角增大时，合力为（ ）
A．不变 B．增大
C． 减小 D．不能判断
C
当堂检测
2．关于两个力的合成，下列说法正确的是（ ）
A．合力大小一定大于分力大小
B．合力大小一定小于分力的大小
C．合力大小不可能小于分力的大小
D． 合力大小可能小于分力的大小
D
当堂检测
3．下列关于分力与合力的说法中，正确的有（ ）
A．分力与合力是等效替代的关系
B．将两个力合成为一个合力，若两个分力的夹角不变，其中一个分力增大，合力一定增大
C．合力只能大于分力，不能小于分力
D．若分力大小不变，则夹角越大，合力越大
A
当堂检测
4．如图，将光滑斜面上的物体的重力mg。分解为F1和F2两个力下列结论正确的是（ ）
A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力
B．F2是物体对斜面的正压力
C．物体受mg、N、F1和F2四个力的作用
D．物体只受重力mg和弹力N的作用
D
当堂检测