人教版2019高中物理必修一3.4力的合成和分解(共29张PPT).pptx

第4节

力的合成与分解(一)

01.新课引入

生活中，多个力作用在同一个物体上的情况较为常见。有时候，很多力作用在物体的同一点，有时候却不是。

作出结点A的受力示意图

作出重物BC的受力示意图

受力有何特点？

02.共点力

几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。

03.非共点力

非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。

第一部分

合力与分力

01.合力与分力

假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力；那几个力就叫作这个力的分力。

02.合力与分力的关系

1.等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代。

2.同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力对应同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力。

3.瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化。

第二部分

力的合成

01.力的合成

在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫做力的合成。

说明：力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不改变其作用效果。

思考：3N和4N的两个共点力，它们的合力是多少?

第三部分

探究两个互成角度的力的合成规律

01.实验器材

实验器材：方木板、白纸、图钉（几个）、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳套两个、刻度尺。

02.实验操作

（1）在桌上平放一个木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好。

（2）用图钉把橡皮筋的一端固定在板上一点，

在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳套。

（3）用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置Ｏ点

（4）用铅笔记下Ｏ的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧测力计的示数

F1和F2。

需要记录哪些信息？

注意哪些问题？

（5）只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置Ｏ点。

需要记录哪些信息？

注意哪些问题？

（6）用铅笔记下细绳的方向，读出弹簧测力计的示数F。

（6）按照一定标度，用铅笔和刻度尺作出两个分力Ｆ1、Ｆ2及合力F的图示。

03.实验结论

实验结论：两个力合成时，以表示这两个力的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，这个规律叫做平行四边形定则。

注意：力用实线，辅助线用虚线

04.实验视频

05.注意事项

1．位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．

2．角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大。

3.与木板平行：拉橡皮筋时要使弹簧称与木板平面平行。

4.在合力不超出量程及橡皮条弹性限度内的前提下，测量数据应尽量大一些．

6．统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。

5.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向．

06.学以致用

【例题】力F1＝45N，方向水平向右.力F2＝60N,方向竖直向上.求这两个力的合力F的大小和方向.

方法一：作图法

大小:F=15×5N=75N;

方向:与F1成53°斜向右上方

方法二：计算法

第四部分

平行四边形定则应用与拓展

先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，以此类推，直到把所有力合为一个力，得到总合力。

F1

F2

F3

F4

F12

F123

F1234

01.多个力的合成

说明：

（1）求多个力的合力时，与求解顺序无关。

（2）几个力的合力只有一个，是唯一的。

02.力的三角形定则

共起点

首尾相接

平行四边形的邻边平移后，两个共点力首尾相接，从一个力的始端指向另一个力的末端，这个有向线段就是合力。

03.力的多边形定则

F2

F3

F4

F1234

第五部分

合力与分力的关系

③合力的大小范围:︱F1-F2︱≤F≤F1+F2

④合力可能大于、等于、小于任一分力

⑤两个分力F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力越小。

两个分力F1、F2大小不变，合力随夹角如何变化？

①合力最大:F=F1+F2(夹角为00,即方向相同)

②合力最小:F=︱F1-F2︱(夹角为1800,即方向相反)

合力一定时，两等大分力随夹角如何变化