力的合成與分解課件

第三章研究物體間的相互作用第四節(jié)力的合成與分解第三章研究物體間的相互作用第四節(jié)力的合成與分解1FF1F2一個力作用產(chǎn)生效果幾個力共同作用產(chǎn)生效果相當（一個力等效替代幾個力）xFF1F2一個力作用產(chǎn)生效果幾個力共同作用產(chǎn)生效果相當（一個2一、力的合成1、合力、分力（1）一個力對物體的作用效果和幾個力共同作用在物體上的效果相同，那么，稱這個力F為那幾個力F1、F2的合力那幾個力F1、F2為這個力F的分力（2）求已知幾個力的合力的過程稱力的合成求已知一個力的分力的過程稱力的分解（3）力的合成和力的分解互為逆過程一、力的合成1、合力、分力3共點力：如果幾個力都作用在物體的同一點，或者它們的反向延長線相交于同一點，這幾個力叫做共點力。以后若沒有特別說明，我們的研究的物體受力都可以看作共點力。（尤其是在我們研究質(zhì)點運動規(guī)律的時候）共點力：如果幾個力都作用在物體的同一點，或者它們的反向延長線4實驗表明：合力和分力之間遵循力的平行四邊形法則2、力的平行四邊形法則求互成角度的兩個共點力的合力，可以用表示兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小。實驗表明：合力和分力之間遵循力的平行四邊形法則5FF1F2FFF1F2F6平行四邊形法則也是矢量運算的共同法則。3、矢量：既有大小又有方向，同時其運算滿足平行四邊形法則的物理量稱矢量。如力、速度等標量：只有大小沒有方向的物理量稱標量。如時間、長度等思考：電流強度是矢量嗎？力的合成與分解課件7例題已知力F1=30N，F(xiàn)2=30N，夾角θ=60o,用作圖法求合力.F1F260o例題已知力F1=30N，F(xiàn)2=30N，夾角θ=60o,用815NF1F260oF15NF1F260oF9作圖要點各個力(包括合力、分力)嚴格用同一標度嚴格按力的圖示法作出各個力的圖示。用規(guī)定標度讀取合力的大小。用量角器測量合力跟某一個分力之間的夾角。作圖要點各個力(包括合力、分力)嚴格用同一標度10該題也可以采用計算法：解等腰三角形F1F260oF2F該題也可以采用計算法：解等腰三角形F1F260oF2F11F1F2FF1F2F力的矢量三角形：合力和分力必構(gòu)成一個閉合三角形，分力首尾相接，合力從“大頭”指向“大尾”

F1F2FF1F2F力的矢量三角形：合力和分力必構(gòu)成一個閉合12計算法顯然比較準確，但只適合特殊角度的運算，如30o、45o、60o、90o、120o、150o等計算法顯然比較準確，但只適合特殊角度的運算，13上例中，改變夾角為0o、45o、90o、120o、180o，練習(xí)在各種情況下，求F1、F2合力。上例中，改變夾角為0o、45o、90o、120o14思考：對于兩個大小確定的力，當夾角發(fā)生變化時，其合力有什么變化？什么時候合力最大，什么時候合力最小？合力和分力之間有什么關(guān)系？思考：對于兩個大小確定的力，當夾角發(fā)生變化時，其合力有什么變154、合力和分力的關(guān)系合力可以比分力大，也可以比分力小,也可以等于分力大小隨兩個力的夾角的增大，其相應(yīng)的合力隨著減小， 其最小值：其最大值：即兩個已知分力的合力大小介于4、合力和分力的關(guān)系合力可以比分力大，也可以比分力小,也可以16例題1、大小分別為6N、8N的兩個力的合力大小范圍是什么？2、大小分別為6N、8N、10N的三個力的合力大小范圍 是什么？ 答案： 1、0F14N 2、0F24N例題1、大小分別為6N、8N的兩個力的合力大小范圍是什么？173、有五個力作用于同一點，這五個力構(gòu)成一個正六邊形的兩條鄰邊和三條對角線，如圖所示，設(shè)F3=10N，則這五個力的合力大小為多少？OF2F1F3F4F5答案：F合30N3、有五個力作用于同一點，這五個力構(gòu)成一個正六邊形的兩條鄰邊18二、力的分解幾個力可以共同作用產(chǎn)生一個效果；一個力的作用也可以同時產(chǎn)生幾個效果，相當于“幾個力”分別作用的結(jié)果。為了研究一個力產(chǎn)生的多種效果，需要將力進行分解。二、力的分解幾個力可以共同作用產(chǎn)生一個效果；19如：放在水平面上的物體在斜向上的拉力作用下沿水平面向右運動。拉力同時產(chǎn)生兩個效果：使物體向前運動的效果和使物體向上提升的效果30oF=10N如：放在水平面上的物體在斜向上的拉力作用下沿水平面向右運動。20為了研究一個力產(chǎn)生的多種效果， 需要將力進行分解。為了研究一個力產(chǎn)生的多種效果，211、求已知一個力的分力的過程稱力的分解2、力的分解也遵循平行四邊形法則。力的分解和力的合成互為逆過程。3、對于同一個力，可以有無數(shù)種分解，即一個力可以根 據(jù)需要分解為無數(shù)對分力。（從數(shù)學(xué)平面幾何知識可 知，一條對角線對應(yīng)無數(shù)個平行四邊形）4、一個力究竟該怎樣分解，要根據(jù)實際情況而定（根據(jù) 力的作用實際效果）1、求已知一個力的分力的過程稱力的分解225、作法：過合力作用點沿力的作用效果方向作分力作用線。根據(jù)合力及兩個分力方向作平行四邊形確定過合力作用點的兩條鄰邊為兩個分力的大小。5、作法：23如：放在水平面上的物體在斜向上的拉力作用下沿水平面向右運動。拉力同時產(chǎn)生兩個效果：使物體向前運動的效果和使物體向上提升的效果使物體向前運動的力F2=Fcos30o使物體向上提升的力F1=Fsin30o30oF=10NF1F2如：放在水平面上的物體在斜向上的拉力作用下沿水平面向右運動。24如：斜面上物體受到的重力同時產(chǎn)生兩個效果：一個是使物體下滑的效果，另一個是使物體擠壓斜面的效果。使物體下滑的力G1=Gsin，使物體擠壓斜面的力G2=Gcos，是物體產(chǎn)生對斜面正壓力的原因。GG1G2θθ如：斜面上物體受到的重力同時產(chǎn)生兩個效果：一個是使物體下滑的25注意合力和分力的等效性，在分析物體受力時，只分析物體實際受到的力，能夠找到有明確施力物體的力，而不能同時分析等效意義上的合力或分力。注意合力和分力的等效性，在分析物體受力時，只分析物體實際受到26例如：一個物體沿粗糙斜面下滑,這個物體受到的力是：A．重力、斜面的支持力、滑動摩擦力B．重力、斜面的支持力、滑動摩擦力、下滑力C．重物對斜面的壓力、對斜面產(chǎn)生的摩擦力D．下滑力、摩擦力、對斜面的壓力答案：A例如：一個物體沿粗糙斜面下滑,這個物體受到的力是：答案：A27（插入物理多媒體課件—力的合成與分解例題3）6、合力大小一定時，分力夾角越大，分力越大。（插入物理多媒體課件—力的合成與分解例題3）287、有如下幾種情況，力分解時的解是唯一的：已知兩個分力的方向已知其中一個分力的大小和方向7、有如下幾種情況，力分解時的解是唯一的：29例1、光滑的均勻球重為G，放置在等高的兩個光滑墻棱

A和B上靜止，如圖所示，已知AB之距為a，球半徑為b，求球?qū)蓧獾膲毫Υ笮?？AB例1、光滑的均勻球重為G，放置在等高的兩個光滑墻棱AB30答案：ABGb答案：ABGb31答題要點：已知兩個分力方向進行分解根據(jù)力矢三角形和幾何三角形相似答題要點：32例2、如圖所示，燈重為G，掛在天花板下，保持O點空間位置不變，AO線與天花板夾角為θ，問：OB繩怎么用力可以最小？最小力多少？AOBθ例2、如圖所示，燈重為G，掛在天花板下，保持O點空33AOBθG答案：FBGSinAOBθG答案：FBGSin34例3、物重G=30N，在與水平面成30度角拉力F=10N作用下向右勻速運動，求物體對桌面的壓力和滑動摩擦力？30oF=10N例3、物重G=30N，在與水平面成30度角拉力F=10N作3530oF=10NfN解答：Fsin30NGNGFsin30Fsin30ffFsin3030oF=10NfN解答：Fsin30NGNGF36考查要點：簡單受力分析力的分解力的平衡考查要點：378、正交分解法將力沿著兩個經(jīng)選定的互相垂直的方向作分解，以便于運用普通代數(shù)運算公式來解決矢量的計算。利用正交分解求合力——將求互成角度的多個力的合力過程轉(zhuǎn)化為求互相垂直的兩個方向上（同一直線上）求合力問題8、正交分解法38做法：確定研究對象，分析物體受力。選擇正交坐標，原則上使盡可能多的力在坐標軸上（即盡量少地分解力）。將不在坐標軸上的力沿正交坐標軸進行分解。求每一坐標軸上的力的合力（同一直線上力合成）用勾股定理求所求合力。做法：確定研究對象，分析物體受力。39例題大小均為F的三個力共同作用在O點，如圖所示，F(xiàn)1與F2、F2與F3之間的夾角均為60o，求合力。F1F2F360o60oO例題大小均為F的三個力共同作用在O點，如圖所示，F(xiàn)1與F40解法一：作圖法解法二：計算法：F1與F3互成120o角且等大，其合力為F，沿F2方向，故最終合力為2F解法三：正交分解法答案：2F，方向：合力與F1的夾角為60o解法一：作圖法41F1F2F360o60oO∑Fx∑Fy∑FF1F2F360o60oO∑Fx∑Fy∑F42力的合成與分解課件43第三章研究物體間的相互作用第四節(jié)力的合成與分解第三章研究物體間的相互作用第四節(jié)力的合成與分解44FF1F2一個力作用產(chǎn)生效果幾個力共同作用產(chǎn)生效果相當（一個力等效替代幾個力）xFF1F2一個力作用產(chǎn)生效果幾個力共同作用產(chǎn)生效果相當（一個45一、力的合成1、合力、分力（1）一個力對物體的作用效果和幾個力共同作用在物體上的效果相同，那么，稱這個力F為那幾個力F1、F2的合力那幾個力F1、F2為這個力F的分力（2）求已知幾個力的合力的過程稱力的合成求已知一個力的分力的過程稱力的分解（3）力的合成和力的分解互為逆過程一、力的合成1、合力、分力46共點力：如果幾個力都作用在物體的同一點，或者它們的反向延長線相交于同一點，這幾個力叫做共點力。以后若沒有特別說明，我們的研究的物體受力都可以看作共點力。（尤其是在我們研究質(zhì)點運動規(guī)律的時候）共點力：如果幾個力都作用在物體的同一點，或者它們的反向延長線47實驗表明：合力和分力之間遵循力的平行四邊形法則2、力的平行四邊形法則求互成角度的兩個共點力的合力，可以用表示兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小。實驗表明：合力和分力之間遵循力的平行四邊形法則48FF1F2FFF1F2F49平行四邊形法則也是矢量運算的共同法則。3、矢量：既有大小又有方向，同時其運算滿足平行四邊形法則的物理量稱矢量。如力、速度等標量：只有大小沒有方向的物理量稱標量。如時間、長度等思考：電流強度是矢量嗎？力的合成與分解課件50例題已知力F1=30N，F(xiàn)2=30N，夾角θ=60o,用作圖法求合力.F1F260o例題已知力F1=30N，F(xiàn)2=30N，夾角θ=60o,用5115NF1F260oF15NF1F260oF52作圖要點各個力(包括合力、分力)嚴格用同一標度嚴格按力的圖示法作出各個力的圖示。用規(guī)定標度讀取合力的大小。用量角器測量合力跟某一個分力之間的夾角。作圖要點各個力(包括合力、分力)嚴格用同一標度53該題也可以采用計算法：解等腰三角形F1F260oF2F該題也可以采用計算法：解等腰三角形F1F260oF2F54F1F2FF1F2F力的矢量三角形：合力和分力必構(gòu)成一個閉合三角形，分力首尾相接，合力從“大頭”指向“大尾”

F1F2FF1F2F力的矢量三角形：合力和分力必構(gòu)成一個閉合55計算法顯然比較準確，但只適合特殊角度的運算，如30o、45o、60o、90o、120o、150o等計算法顯然比較準確，但只適合特殊角度的運算，56上例中，改變夾角為0o、45o、90o、120o、180o，練習(xí)在各種情況下，求F1、F2合力。上例中，改變夾角為0o、45o、90o、120o57思考：對于兩個大小確定的力，當夾角發(fā)生變化時，其合力有什么變化？什么時候合力最大，什么時候合力最小？合力和分力之間有什么關(guān)系？思考：對于兩個大小確定的力，當夾角發(fā)生變化時，其合力有什么變584、合力和分力的關(guān)系合力可以比分力大，也可以比分力小,也可以等于分力大小隨兩個力的夾角的增大，其相應(yīng)的合力隨著減小， 其最小值：其最大值：即兩個已知分力的合力大小介于4、合力和分力的關(guān)系合力可以比分力大，也可以比分力小,也可以59例題1、大小分別為6N、8N的兩個力的合力大小范圍是什么？2、大小分別為6N、8N、10N的三個力的合力大小范圍 是什么？ 答案： 1、0F14N 2、0F24N例題1、大小分別為6N、8N的兩個力的合力大小范圍是什么？603、有五個力作用于同一點，這五個力構(gòu)成一個正六邊形的兩條鄰邊和三條對角線，如圖所示，設(shè)F3=10N，則這五個力的合力大小為多少？OF2F1F3F4F5答案：F合30N3、有五個力作用于同一點，這五個力構(gòu)成一個正六邊形的兩條鄰邊61二、力的分解幾個力可以共同作用產(chǎn)生一個效果；一個力的作用也可以同時產(chǎn)生幾個效果，相當于“幾個力”分別作用的結(jié)果。為了研究一個力產(chǎn)生的多種效果，需要將力進行分解。二、力的分解幾個力可以共同作用產(chǎn)生一個效果；62如：放在水平面上的物體在斜向上的拉力作用下沿水平面向右運動。拉力同時產(chǎn)生兩個效果：使物體向前運動的效果和使物體向上提升的效果30oF=10N如：放在水平面上的物體在斜向上的拉力作用下沿水平面向右運動。63為了研究一個力產(chǎn)生的多種效果， 需要將力進行分解。為了研究一個力產(chǎn)生的多種效果，641、求已知一個力的分力的過程稱力的分解2、力的分解也遵循平行四邊形法則。力的分解和力的合成互為逆過程。3、對于同一個力，可以有無數(shù)種分解，即一個力可以根 據(jù)需要分解為無數(shù)對分力。（從數(shù)學(xué)平面幾何知識可 知，一條對角線對應(yīng)無數(shù)個平行四邊形）4、一個力究竟該怎樣分解，要根據(jù)實際情況而定（根據(jù) 力的作用實際效果）1、求已知一個力的分力的過程稱力的分解655、作法：過合力作用點沿力的作用效果方向作分力作用線。根據(jù)合力及兩個分力方向作平行四邊形確定過合力作用點的兩條鄰邊為兩個分力的大小。5、作法：66如：放在水平面上的物體在斜向上的拉力作用下沿水平面向右運動。拉力同時產(chǎn)生兩個效果：使物體向前運動的效果和使物體向上提升的效果使物體向前運動的力F2=Fcos30o使物體向上提升的力F1=Fsin30o30oF=10NF1F2如：放在水平面上的物體在斜向上的拉力作用下沿水平面向右運動。67如：斜面上物體受到的重力同時產(chǎn)生兩個效果：一個是使物體下滑的效果，另一個是使物體擠壓斜面的效果。使物體下滑的力G1=Gsin，使物體擠壓斜面的力G2=Gcos，是物體產(chǎn)生對斜面正壓力的原因。GG1G2θθ如：斜面上物體受到的重力同時產(chǎn)生兩個效果：一個是使物體下滑的68注意合力和分力的等效性，在分析物體受力時，只分析物體實際受到的力，能夠找到有明確施力物體的力，而不能同時分析等效意義上的合力或分力。注意合力和分力的等效性，在分析物體受力時，只分析物體實際受到69例如：一個物體沿粗糙斜面下滑,這個物體受到的力是：A．重力、斜面的支持力、滑動摩擦力B．重力、斜面的支持力、滑動摩擦力、下滑力C．重物對斜面的壓力、對斜面產(chǎn)生的摩擦力D．下滑力、摩擦力、對斜面的壓力答案：A例如：一個物體沿粗糙斜面下滑,這個物體受到的力是：答案：A70（插入物理多媒體課件—力的合成與分解例題3）6、合力大小一定時，分力夾角越大，分力越大。（插入物理多媒體課件—力的合成與分解例題3）717、有如下幾種情況，力分解時的解是唯一的：已知兩個分力的方向已知其中一個分力的大小和方向7、有如下幾種情況，力分解時的解是唯一的：72例1、光滑的均勻球重為G，放置在等高的兩個光滑墻棱

A和B上靜止，如圖所示，已知AB之距為a，球半徑為b，求球?qū)蓧獾膲毫Υ笮?？AB例1、光滑的均勻球重為G，放置在等高的兩個光滑墻棱AB73答案：ABGb答案：ABGb74答題要點：已知兩個分力方向進行分解根據(jù)力矢三角形和幾何三角形相似答題要點：75例2、如圖所示，燈重為G，掛在天花板下，保持O點空間位置不變，AO線與天花板夾角為θ，問：OB繩怎么用力可以最?。孔钚×Χ嗌?？AOBθ例2、如圖所示，燈重為G，掛在天花板下，保持O點空76AOBθG答案：F