力的合成与分解 三力平衡的几种典型解法.pptVIP

一、力的合成： 1.合力、分力、共点力、力的合成的概念 2.合力与分力的关系是等效替代的关系。 3.力的合成的运算法则是平行四边形定则或者三角形定则 4.其它矢量的运算也遵守平行四边形定则或者三角形定则 思考： 1.生活中人们常说这样一句话“大家要心往一处想，劲往一处使，形成合力”，在这句话中的“合力”与我们物理语言中的“合力”意义一样吗？ 2.物理语言中的“合力”一定比“分力”大吗？为什么要进行力的合成或分解？ 二、力的分解： 1.力的分解的概念 2.力的分解是力的合成的逆运算，它的运算法则同样是平行四边形定则或三角形定则。 3.力的分解的方法：按力的作用效果分解或进行正交分解 解法一：按力的作用效果分解法： 画出力的平行四边形草图，找出对应角度，利用三角函 数关系式或勾股定理等列方程求解。 * * 课题： 力的合成与分解 三力平衡的几种典型解法 “大家要心往一处想，劲往一处使，形成合力”，在这句话中的“合力”实际上只是物理学中“合力”的一种特殊情况，即方向相同时合力的大小大于任何一个分力的大小． 但物理语言中的“合力”可以比分力大，也可以比分力小，合力与分力的关系取决于各分力之间的夹角． 为了研究问题的方便在分析物体受力情况时可以将分力与合力进行等效替代，所以要进行力的合成或分解。 (1)几种特殊情况下共点力合成的方法： (2)合力范围的确定: ①两个共点力的合力范围： |F1－F2|≤F≤F1＋F2 即两个分力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小． 当两分力反向时，合力最小，为|F1－F2|； 当两分力同向时，合力最大，为F1＋F2 ②三个共面共点力的合力范围: a．三个力共线且方向相同时，其合力最大为 F＝F1＋F2＋F3 b．以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小为零． (1)已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小．有1组解。 (2)已知合力和一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向．有1组解。 力的分解类型： (3)已知合力、一个分力的方向和另一分力的大小，这时则有如下的几种可能情况： ①第一种情况是F≥F2Fsinα，则有两组解． ②第二种情况是F2＝Fsinα时，则有一组解． ③第三种情况是F2Fsinα时，则无解，因为此时按所给的条件无法组成力的三角形． ④第四种情况是F2F时，则有一组解． 4.矢量和标量的概念，各自遵守什么样的运算法则： 矢量运算遵守平行四边形定则， 而标量运算则遵守代数法则。 三、力的合成与分解方法的应用 三力平衡的几种典型解法 解法二：正交分解法： 画出对c点的受力分析草图，并对bc绳拉力进行正交分 解，然后利用三角函数关系式等列方程求解。 解法三：力的合成法： 画出力的平行四边形草图，找出对应角度，利用三角 函数关系式或勾股定理等列方程求解。 力的合成与分解方法的选择： 力的合成法、力的效果分解法、正交分解法都是常见的解题方法。 一般情况下，物体只受三个力时，采用力的合成法、力的效果分解法解题较为简单，可以利用力的三角形中的几何关系或三角形相似求解；而物体受三个以上力时多数采用正交分解法． 三力平衡的情况下，常采用以下3种典型解法：解析法、图解法、相似形法。若三力中两力的大小相等或方向垂直，一般采用正交分解法较为简捷。 例题2（学生版32页 3.）： 两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角θ固定不变，使其中一个力增大，则 (　　) A．合力F一定增大 B．合力F的大小可能不变 C．合力F可能增大，也可能减小 D．当0θ90°时，合力F一定减小