3.4力的合成和分解 2024-2025学年人教版高中物理必修第一册 课件(共30张PPT)

(课件网) 力的合成和分解 生活中，两个力的作用效果可以等效为一个力的作用效果的实例比比皆是，我们既然可以由平行四边形定则根据分力求出合力，是否也可以由合力求出分力？ 新课导入 小实验：能把细绳拉成水平吗？ 为什么再大的拉力也不能使绳子保持水平呢？ 在竖直方向上受到钩码拉力作用 使其形状发生改变，变成折线，沿两折线方向均受到拉力的作用； 钩码对绳子的拉力对绳子产生了什么效果，表现在哪些方向上？ 新课导入 （一）力的合成 交流讨论 利用平行四边形法则求解两个互成角度的力的合力 有哪些具体方法？ F1、F2大小一定，合力随分力间夹角θ 如何变化？合力的范围如何？ 实际生活中物体往往受到多个力， 怎样求多个共点力的合力呢？ 新课讲解 梳理深化 ——— 平行四边形法则具体的应用 1．求合力的方法： （1）作图法（力的图示法） 合力大小：_____ 合力方向：_____ 根据两个分力的大小确定合适的标度，严格按比例画出两个分力的图示，由平行四边形定则进行力的合成，将对角线的长度与标度对比确定合力的大小，用量角器量出角度确定合力的方向。 F＝15×5 N＝75 N 与F1成53°斜向右上方 ① ② ③ ④ 梳理深化 ——— 平行四边形法则具体的应用 1．求合力的方法： （2）计算法（三角函数、勾股定理等） ① 两个分力F1、F2互相垂直； ③ 一个分力方向与合力方向垂直； ② 两个分力F1、F2大小相等； ④ 两个分力F1、F2夹角为任意角度。 计算法 ——— 两个分力F1、F2互相垂直； 与分力F1的夹角 以两个分力为邻边画出平行四边形为一个矩形； 合力大小： 合力方向： 计算法 ——— 两个分力F1、F2大小相等； α为两分力夹角的一半，合力F的方向在两分力的角平分线上。 F＝2F1cosα 平行四边形为菱形，两条对角线相互垂直； 合力大小： 合力方向： 计算法 ——— 一个分力方向与合力方向垂直； 与分力F1垂直 合力大小： 合力方向： 计算法 ——— 两个分力F1、F2夹角为任意角度。 合力大小： 2．F1、F2大小一定，合力随分力间夹角θ 的变化： 视频《合力与两分力夹角的关系》 2．F1、F2大小一定，合力随分力间夹角θ 的变化： F合随F1和F2的夹角θ 增大而_____。 ∠θ＝0°时，F1、F2共线同向，F合＝_____，合力最___。 ∠θ＝180°时，F1、F2共线反向，F合＝_____， 合力最___，合力方向与分力F1、F2中较___的方向相同。 合力的取值范围：_____。 F合可能_____F1、F2。 减小 F1＋F2 大 ｜F1－F2｜ 小 大 ｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2 大于、等于、小于 F1 F2 F3 F4 3．多力合成的方法 ——— 逐次合成法 F12 F123 F1234 先求出任意两个力的合力， 再求出这个合力跟第三个力 的合力，直到把所有的力都 合成进去。 ) 巩固提升 例1．小英同学用两根一样长的绳子拴住一只钩码， 拉住绳子两头使钩码悬停在空中，保持两手处于同 一高度，起始时两绳间的夹角为150°，现将两绳间 夹角慢慢减小到30°，则（　　） A．两绳拉力逐渐减小 B．两绳拉力逐渐增大 C．两绳拉力先减小后增大 D．两绳拉力的合力逐渐增大 T=G F1 F2=F1 F合 F1＝F2变小 F合＝2F1cosα F合＝T＝G，不变 α减小，cosα变大 A 练习1．在研究两个共点力合成的实验中得到如图所示的合力F 与两个分力的夹角的关系图，问： （1）两个分力的大小各是多少？ （2）合力的变化范围是多少？ （10 N）2＝F12＋F22 ｜F1－F2｜＝2 N F1＝8 N，F2＝6 N 合力最小2 N 合力变化范围：｜F1－F2｜≤ F合≤ F1＋F2 2 N ≤ F合 ≤ 14 N （二）力的分解 交流讨论 平行四边形定则可用于力的合成，是否也可用于力的分解？为什么？ 可以，力的合成、力的分解 → 互逆过程 演示：纸拱的力量 ——— 为什么拱形结构承重能力 ... ...