2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第3章相互作用-力第4節(jié)力的合成和分解(13)課件

1、力的合成和分解一、合力與分力 效果 相同 分力 二、力的合成1. 幾個(gè)力的合力 2. 鄰邊 兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線 3. 第三個(gè)力 所有的 三、共點(diǎn)力1. 同一點(diǎn) 延長線交于一點(diǎn) 2. 共點(diǎn)力 一. 力的合成答案【問題設(shè)計(jì)】1如左圖所示,把物塊掛在一個(gè)彈簧測力計(jì)的下面,穩(wěn)定時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F；如右圖所示,用兩個(gè)彈簧測力計(jì)(方向不同)拉住同一物塊,穩(wěn)定時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2.F 與F1、F2有什么關(guān)系？F1、F2兩個(gè)數(shù)值相加正好等于F 嗎？作用效果相同(等效替代) 不等于 答案2做一做：按課本“實(shí)驗(yàn)”提供的“探究求合力的方法”,回答下列問題(1)兩次實(shí)驗(yàn)要把小圓環(huán)拉到同一位置,這體現(xiàn)

2、了什么物理思想？(2)嚴(yán)格按照力的圖示法作出兩分力F1、F2及它們的合力F.用虛線把合力F 的箭頭端分別與兩個(gè)分力的箭頭端連,所成的圖形是什么圖形？(1)等效替代 (2)平行四邊形效果相同答案3.用硬紙板剪成五個(gè)寬度相同的長條,其中四個(gè)兩兩長度分別相等,第五個(gè)較長些,然后用螺絲鉚住(AE與BC、CD不要鉚住),如圖所示其中AB表示一個(gè)分力,AD表示另一個(gè)分力,AC表示合力(1)改變BAD的大小,觀察兩分力間的夾角變化時(shí)合力如何變化？(1)現(xiàn)象：合力隨著兩分力間夾角的增大而減小,隨著兩分力間夾角的減小而增大 相當(dāng)于改變分力間夾角答案3.用硬紙板剪成五個(gè)寬度相同的長條,其中四個(gè)兩兩長度分別相等,第

3、五個(gè)較長些,然后用螺絲鉚住(AE與BC、CD不要鉚住),如圖所示其中AB表示一個(gè)分力,AD表示另一個(gè)分力,AC表示合力(2)合力一定大于其中一個(gè)分力嗎？(2)不一定合力與分力的大小符合三角形三邊的關(guān)系,由幾何知識(shí)知,合力大小的范圍|F1-F2|FF1+F2舉例：F15 N,F24 N,合力1 NF9 N,合力F 的最小值為1 N,比任何一個(gè)分力都小 【要點(diǎn)提煉】1合力與分力的相互關(guān)系(1)等效性：合力與分力產(chǎn)生的_, 可以等效替代(2)同體性：各個(gè)分力是作用在_物體上的 作用在不同物體上的力不能求合力2力的合成遵守_定則(如圖所示)效果相同同一平行四邊形3合力與兩分力的大小關(guān)系兩分力大小不變時(shí)

4、,合力F 隨夾角的增大而_,隨的減小而_(1)F的最大值：當(dāng)= 0時(shí),Fmax=_；(2)F的最小值：當(dāng)= 180時(shí),Fmin=_；(3)合力大小的范圍：|F1F2|FF1F2注意合力F 既可以大于、也可以等于或小于 原來的任意一個(gè)分力 減小增大F1F2|F1F2|二 . 求合力大小的方法求共點(diǎn)力的合力一般有兩種方法：1圖解法選標(biāo)度作F1、F2的圖示作平行四邊形用刻度盡量對(duì)角線長度計(jì)算合力大小用量角器量F與F1（或F2）的夾角得出合力方向三、共點(diǎn)力的平衡1平衡狀態(tài)：物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)2受力特點(diǎn)：F合0.3共點(diǎn)力平衡的幾條重要推論：(1)二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平

5、衡狀態(tài),這兩個(gè)力必定大小_、方向_(2)三力平衡：物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí),任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力_三個(gè)力可以構(gòu)成首尾相連的矢量三角形(3)多力平衡：物體受N個(gè)共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)時(shí),其中任意一個(gè)力與剩余N-1個(gè)力的合力一定等大反向相等相反等大反向解析例1：關(guān)于兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力F1、F2與其合力F 的關(guān)系,下列說法中正確的是()AF 大小隨F1、F2間夾角的增大而增大BF 大小隨F1、F2間夾角的增大而減小CF 大小一定小于F1、F2中最大者DF 大小不能小于F1、F2中最小者一、合力與分力的關(guān)系B減小合力大小的范圍為：|F1F2|FF1F2F 可比F1、F2中的最小者小

6、,也可以比F1、F2中的最大者大例2：楊浦大橋是繼南浦大橋之后又一座跨越黃浦江的我國自行設(shè)計(jì)建造的雙塔雙索面迭合梁斜拉橋,如圖所示.挺拔高聳的208米主塔似一把利劍直刺穹蒼,塔的兩側(cè)32對(duì)鋼索連接主梁,呈扇面展開,如巨型琴弦,正彈奏著巨龍騰飛的奏鳴曲假設(shè)斜拉橋中某對(duì)鋼索與豎直方向的夾角都是30,每根鋼索中的拉力都是3104 N,那么它們對(duì)塔柱形成的合力有多大？方向如何？ 二、求合力的方法解析例2：,假設(shè)斜拉橋中某對(duì)鋼索與豎直方向的夾角都是30,每根鋼索中的拉力都是3104 N,那么它們對(duì)塔柱形成的合力有多大？方向如何？ 二、求合力的方法解法一：作圖法取單位長度為1104 N F1和F2的都是3

7、個(gè)單位長度 量得對(duì)角線長為5.2個(gè)單位長度,所以合力的大小為：F= 5.2104 N（方向：豎直向下）F解析例2：,假設(shè)斜拉橋中某對(duì)鋼索與豎直方向的夾角都是30,每根鋼索中的拉力都是3104 N,那么它們對(duì)塔柱形成的合力有多大？方向如何？ 二、求合力的方法解法二：計(jì)算法作出力的平行四邊形（菱形） 根據(jù)圖中幾何關(guān)系： 方向：豎直向下例3：如圖所示,兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上,兩繩與豎直方向的夾角都為45,日光燈保持水平,所受重力為G.則()A兩繩對(duì)日光燈拉力的合力大 小為GB兩繩的拉力和重力不是共點(diǎn)力C兩繩的拉力大小分別為 和D兩繩的拉力大小分別為G/2和 G/2三、共點(diǎn)力的平衡解析A

8、CF1F2G兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長線交于一點(diǎn),這三個(gè)力是共點(diǎn)力 利用幾何關(guān)系,解得：三力平衡一、合力與分力1力的合成遵守平行四邊形定則2合力與分力的大小關(guān)系(1)合力隨兩分力間夾角的增大而減小, 隨夾角的減小而增大 合力大小的范圍為|F1-F2|FF1F2(2)合力可以比其中任一個(gè)分力大,也可以比 其中任一個(gè)分力小,還可以等于其中任一個(gè)分力二、計(jì)算合力的方法1作圖法：需嚴(yán)格作出力的圖示及平行四邊形2計(jì)算法：只需作出力的示意圖和力的平行四邊形, 然后根據(jù)幾何關(guān)系或三角函數(shù)求解三、共點(diǎn)力的平衡1平衡狀態(tài)：物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)2受力特點(diǎn)：F合0解析1.(合力與分力的關(guān)系)兩個(gè)

9、共點(diǎn)力的大小分別為F115 N,F28 N,它們的合力大小不可能等于()A9 N B25 N C8 N D21 NB7 NF23 NF1、F2的合力范圍是:F1F2F F1F22(求合力的方法)水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有一小滑輪B.一輕繩的一端C 固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m10 kg的重物,CBA30,如圖所示,則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10 N/kg)()解析FTFTF分析圖中B點(diǎn)受力D根據(jù)幾何關(guān)系可知：F = FT = mg = 100NC3(共點(diǎn)力的平衡)如圖所示,物體M 放在水平面上受到兩個(gè)水平力的作用,F14 N,F28 N,物體處于靜止?fàn)顟B(tài)如果將水平力F1增加5 N,則() A物體M仍處于靜止B物體M受到的合力方向向左C物體M受到的合力方向向 右D物體M受到的摩擦力等于5 N解析AF1=4NF2=8NFf=4N說明：Fmax4NF1=5NF2=8NFf=3NFf = 3N Fmax所以,M 仍靜止合力為04(求合力的方法)物體只受兩個(gè)力F1和F2的作用,F130 N,方向水平向左,F240 N,方向豎直向下,求這兩個(gè)力的合力F.解析10NF1=30NF2=40NF解法一：作圖法1.取單位長度2.按單位長度分別作力F1、F23.作平行四邊形,畫