新教材高中物理 第三章 第4节 力的合成和分解(第1课时)课件 新人教版必修第一册

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3.4力的合成与分解——力的三角形法则(教学课件)——高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

3.4力的合成与分解——力的三角形法则(教学课件)——高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

力的分解的讨论 2.一个力在不受限制下可以分解为无数组力 将某个力进行分解,如果没有条件约束,从理论上出有无数组解,因为 同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示),这样分解 是没有实意义的。因此实际分解时,一个力按力的作用效果可分解为 一组确定的分力。
力的分解的讨论
2.一个合力分解为一组分力的情况 (1)已知合力和两个分力的方向时,有唯一解
② 当Fsinα=F2时,有唯一解 F1的方向
α F
F2
力的分解的讨论
③ 当F2<Fsinα时,无解 F1的方向
α F
F2
力的分解的讨论
④ 当F2>F时,有唯一解 F1的方向
α F
F2
典例分析
1.如图,力F作用于物体O点,现要使作用于物体O点在物
体上的合力沿OO1的方向需要再做一个力F1,则F1的最小
B.100 3
D.50角为θ,有两个相同的小球 小球质量为m,分别用挡板 A,B挡住,A沿竖直方向,B垂直 于斜面,则球1对挡板的压力F1和对斜面的压力F2分别是多 少?球2对挡板的压力F3和对斜面的压力F4分别是多少?
2A 1 B
θ
力的合成与分解
力的三角形定则
力的三角形定则
1.定义:三角形定则是指两个力(或其他矢量)合成,其 合力应当将一个力的起始点移动到另一个力的终止点,合 力的方向为从第一个的起点指向第二个的终点。
F2
F1
F合
合力与分力组成首尾相 接的矢量三角形
力(矢量)的三角形定则
在分析矢量的动态变化时,常常使用此法,尤其在尤 其在合矢量不变,一个矢量方向不变,分析另一个分矢量 的大小和方向变化时,更适合用此法。此法由平行四边形 定则演化而来,因为平行四边形法无法应用到共线力的合 成,故而此法应用更为广泛,还有一点:矢量可以平移, 但前提是不能改变它的方向和大小。其实三角形定则是平 行四边形定则的简化。

高中物理必修一第三章 相互作用——力 力的合成和分解

高中物理必修一第三章 相互作用——力 力的合成和分解
位移相同,因此 AC 是两段位移 AB 和 BC 的合位移。因此位移的合成遵从平
行四边形定则。
C
B
A
(1)矢量:既有大小,也有方向,相加遵从平行四边形定则。
(2)标量:只有大小,没有方向,相加遵从算数运算法则。
力的合成
讨 论 : 两个 分 力
图例
最大
F2
F1
F
F2
θ
大 小 不 变, 改 变
F
θ
F
θ=0°
F=F1+F2
0°< θ < 90°
F1+F2> F> 12 + 22
θ=90°
F= 12 + 22
90°< θ < 180°
|F1-F2|<F< 12 + 22
θ=180°
F=|F1-F2|
F1
分 力 的 夹角 , 合
F2
F
θ
力的变化。
F1
F
F2
θ
F1
最小
F2
F
F1
力的分解
力的分解也是遵从平行四边形定则的。
5. 要使得测量尽可能地精确,需要注意哪些实验操作细节?
演示实验
记录效果
记录方向
F1
F1
读数
读数
读数
F实际
F理论
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
回顾实验
1. 如何保证用两个弹簧秤和一个弹簧秤拉动橡皮筋的力是等效的?
2. 弹簧秤、细绳、橡皮条是否必须与木板平行 ?
3. 两个分力的大小是用绳长表示吗?
4. 如何减小本实验的偶然误差?
叫作那几个力的合力。假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相

高中物理 第三章 相互作用 第4节 力的合成课件 新人教版必修1

高中物理 第三章 相互作用 第4节 力的合成课件 新人教版必修1
F F12F22 75N
15 N
F2
F
O
F1
2. 二力的合成
(1) 同一直线上两个力的合成
F1
F1 = 4 N
O F2 = 3 N
F=7N
F2
同向相加,大小 F = F1 + F2,方
F1
向与两力方向相同
F2 = 3 N F = 1 N F1 = 4 N
O
F2
F1 反向相减,大小 F = |F1F2|,方
的作用线相交于同一点,这几个力叫做共点力。
F
F1
F2
F1
F2
F1
F2
力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力。
1. 合力与分力的关系是“等效替代”。 2. 平行四边形定则: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。
3. 合力与分力的大小关系: (1)合力大小范围︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
本节课的教学重点是实验探究力的合成规律,利用实验得到合力与 分力的大小和方向,猜想它们之间所遵循的运算规则则是本节课的教学 难点。所以本节课采用:小实验创设情境—提出问题—设计方案—分组 实验—引导启发猜想—实验验证—得出结论。
为了加深学生对力的合成法则的理解,得到灵活应用的效果,最后 ,再设计5个课堂检测题,来检测学生掌握的情况,发现存在的问题。
G
EO

(3)选定标度,分别作出 F1 、 F2 、F 的图示。(如图丙) F1
G
EO
C F

F2
甲G
EO
F1 C
F2
乙G
EO
效 果 相

F1

力的合成与分解——力的正交分解 课件-高一物理人教版(2019)必修第一册

力的合成与分解——力的正交分解 课件-高一物理人教版(2019)必修第一册
ห้องสมุดไป่ตู้
一、力的正交分解
定义:把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解
正交——相互垂直的两个坐标轴
y
Fy
θ
O
F
Fx F cos Fx x Fy F sin
正交分解的目的:
是化复杂的矢量运算为普通的代数运算, 将力的合成化简为同向或反向或垂直方向。 便于运用普通代数运算公式来解决矢量的 运算。
基本思想:
二.斜面上的正交分解 1.如上图所示,质量为m的物体静止的放在倾角为的斜面 上,则斜面对物体的支持力FN=________,物体受到的静 摩擦力f静=___________。(提示:沿斜面方向建立坐标 轴)
2.如图,质量为m的物体在外力F作用下沿倾角为的斜 面匀速向上运动,则斜面对物体的支持力 FN=________。(提示:沿斜面方向建立坐标轴) ①若斜面光滑,则外力F=___________; ②若斜面粗糙,动摩擦因数为μ,则外力 F=__________。(用m、g、μ及三角函数来表示)
正交分解法求合力,运用了“欲合先分” 的策略,即为了合成而分解,降低了运 算的难度,是一种重要思想方法。
正交分解是把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法,适用于计 算物体受三个或三个以上共点力的合力情况。其步骤为: 1.确定研究对象,受力分析 2.选定直角坐标系,使坐标轴与尽可能多的力重合; 3.正交分解各力,将每一个不在坐标轴上的力垂直分解到坐标轴上并求 出各分力的大小; 4.分别求x轴和y轴上各力的合力,即Fx=F1x+ F2x +···,Fy=F1y+ F2y +···; 5.求Fx 和Fy的合力。合力的大小F=
合力.
变式3.如图所示,起重机将重为G的重物匀速吊起, 此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°,则每根钢 索中弹力大小为( )

人教版高中物理必修1 第三章第4节《力的合成》课件(共22张PPT)(优质版)

人教版高中物理必修1 第三章第4节《力的合成》课件(共22张PPT)(优质版)
• 2、求几个力合力的过程叫做力的合成。
同一直线上二个力的合成
1、如果二个力的方向相同,这时二个力的合力大小方向如何?
F2
F1
F
合力大小为F=F1+F2,合力方向与二个分力的方向是相同的。 2、如果二个的方向相反,这时二个力的合力在小方向又如何?
F2
F1
F
合力大小为F=|F1-F2|,方向与较大的分力方向相同。
平行四边形定则不只适用于力的合成,还适用 于其它矢量的合成,如:位移、速度、加速度等。
【例题1】物体受到两个力F1和 F2,F1=30N,方向向左, F2=40N,方向竖直向下。求这两个力的合力F。
方法1(作图法)
① 定义单位长度,按照拉力的大
小和方向用力的图示,作出拉力
F1
10
F1 和 F2 。
力的合成的平行四边形定则只适用于共点力。
1、合力与分力
一个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个 力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。
2、平行四边形定则
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。 这个法则叫做平行四边形定则。
N
② 以 F1 和 F2 为邻边作平行四边形。
37(量出 )
③ 连接 F1 和 F2 所夹的对角线。
④ 用刻度尺量出对角线的长度,与 单位长度比较求出合力。
F2 F=50N(量出)
⑤用量角器量出对角线与分力的夹 角,确定合力的方向。
【例题1】物体受到两个力F1和 F2,F1=30N,方向向左, F2=40N,方向竖直向下。求这两个力的合力F。
A、8 N B、11 N C、13 N D、1 N

物理人教版高中必修一(2019年新编)-3-4《力的合成和分解》(课件)

物理人教版高中必修一(2019年新编)-3-4《力的合成和分解》(课件)

20
新知探究
合力与分力的大小关系
三个力合力范围的确定 最大值:当三个力方向相同时,合力F最大,Fmax=F1 +F2+F3 最小值:若其中两个较小的分力之和(F1+F2)≥F3时 ,合力的最小值为零,即Fmin=0;若其中两个较小的分 力之和(F1+F2)<F3时,合力的最小值Fmin=F3-(F1+F2) 合力的取值范围:Fmin≤F≤F1+F2+F3
14
课堂练习 2.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭
合的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个选项中 ,这三个力的合力最大的是(C )5
课堂练习 【答案】C 【解析】根据平行四边形定则可知,A项中三个力的合力为2F1,
B项中三个力的合力为0,C项中三个力的合力为2F3,D项中三个力的 合力为2F2,由于三个力的大小关系是F1<F2<F3,所以C项合力最大。 故C正确
生的效果是相同的 C.合力可能大于分力的大小,也可能小于分力的大小 D.合力与分力是一对平衡力
6
课堂练习 【答案】BC 【解析】合力的作用效果与它的分力共同的作用效果相同,它们
并不是同时作用在物体上,如当物体受到合力作用时,分力则是按效 果命名的,没有施力物体,是不存在的;如几个分力是同时作用在物 体上的,则合力是按效果得出的,也不是物体受到的,是不存在的, 更谈不上是平衡力了,A、D项错误,B项正确.两分力大小一定时, 分力间的夹角越大,合力越小,在夹角未定的情况下,合力与分力的 大小关系不能确定,C项正确
3
新知探究
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,这个力就叫作那几个力的合力。这几个力就叫作那 个力的分力。
4

高中物理第三章4力的合成课件新人教版必修1

以上四种特殊情况的合成在今后的学习中经常用到,应该熟练掌 握。
温馨提示利用平行四边形定则求合力时,先画出两个分力,再用 铅笔和直尺作平行线构建平行四边形,最后利用所得到的平行四边 形确定两分力所夹的对角线,即合力。而不要把分力和合力都画好 后再构建平行四边形。
一二三
三、三角形法与多边形法 1.三角形法 图甲中用平行四边形定则求得F1、F2的合力F;图乙把表示F1、 F2的有向线段依次首尾相连,再把代表F1线段的起点和F2的终点相 连,得到合力F,这一方法称为三角形定则。
类型一 类型二 类型三 类型四
解析:解法一(图解法):取单位长度为10 N 的力,则分别取3个单位 长度、取4个单位长度自O点引两条互相垂直的有向线段OF1和 OF2。以OF1和OF2为两个邻边作平行四边形,如图所示,则对角线 OF就是所要求的合力F。量出对角线的长度为5个单位长度,则合
力的大小F=5×10 N=50 N,用量角器量出合力F与分力F1的夹角θ
判断下面图中物体受的力是否为共点力。
提示:图甲和图乙中的力是共点力;图丙中的力不是共点力。
一二三
一、合力与分力之间的关系
1.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。分力与合力指同一 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。 温馨提示合力与分力只是作用效果相同,在作用效果上存在等效 替换的作用,可以是同性质的力,也可以是不同性质的力,合力与分 力不能同时存在,比如静止放在斜面上的物体受到三个力:重力、 斜面支持力和静摩擦力,但不能说物体受到四个力:重力、斜面支 持力、静摩擦力和合力F。

人教版新教材《力的合成和分解》课件1


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第3章 4. 力的合成和分解—人教版(2019) 高中物 理必修 第一册 课件( 共68张P PT)
第三章
相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
思路引导:解答本题时需要把握以下两点:
(1)合力与分力作用效果相同,但不同时作用在物体上; (2)合力与分力遵循平行四边形定则。 解析:合力与分力的作用效果相同,它们并不是同时作用在物体
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第三章 相互作用——力
【思维脉络】
物理[必修 · 第一册 RJ]
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第三章 相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
课前预习反馈
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第三章
相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
上,选项A错误;根据平行四边形定则可知:两个共点力的合力的大小不
一定大于小的分力,如下图甲,也不一定小于大的分力,如下图乙;合
力的大小也不随夹角的增大而增大如下图丙;并且也不一定大于任意一
个分力。故D正确,B、C错误。
第3章 4. 力的合成和分解—人教版(2019) 高中物 理必修 第一册 课件( 共68张P PT)
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第三章
相互作用——力
物理[必修 · 第一册 RJ]
解析:当合力一定时,分力的大小和方向将随着分力间夹角的改变 而改变。两个分力间的夹角越大,分力也就越大(如图)。 刀、斧等工具 正是利用了这一道理。将刀斧的刃做薄,使其锋利;将其背适当做厚, 使劈开物体的分力之间的夹角较大,产生的分力也就越大。

人教版高一物理必修第一册第三章力的合成与分解(共31张PPT)


3、已知合力F大小和方向、一个分力F1的大小及另一 个分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小。
可能一解、可能两解、可能无解
例3:质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,它与斜面的滑动摩擦因数
为μ,在水平恒定推力F的作用下,物体沿斜面匀速向上运动。则物
体受到的摩擦力是( )
BC
N
θ G1
f
F1
θF
θ F2
一个作用效果是水平拉指头,另一个作用效果是压铅笔使 之扎手心.
当堂检测
F
把小球所受重力分解
把拉力F分解
三、力的分解中涉及几个解的问题
1、已知合力大小和方向和两个分力的方向,求两个分力 的大小
F
唯一解
F1
F2
O
2、已知合力大小和方向和一个分力的大小方向,求另一 分力的大小方向。
F1 O
唯一解
F F2
O
F3
在很多问题中,当多个力求合力时,
常把每个力分解为互相垂直的两个分力, 然后求两个方向上的力的合力,这样 可把复杂问题简化,
请你亲自做一做:
取一根细线,将细线的一端系在右手中 指上,另一端系上一个重物.用一枝铅笔的 尾部顶在细线上的某一点,使细线的上段保 持水平、下段竖直向下.铅笔的尖端置于右 手掌心(如右图所示).你能感觉到重物竖直 向下拉细线的力产生了哪两个作用效果吗?
沿虚线方向的两个分力的大小
G1
θ
G2 G
已知物体的重力为G,斜面的倾角为θ,
求重力沿虚线方向的两个分力的大小
G1
θ
G2 G
F
F1
F2
F
二、力的正交分解
(1)定义:把一个已知力沿着两个互相垂直

物理人教版(2019)必修第一册3.4力的合成与分解(共31张ppt)


F2
F
【情景4】三角支架悬物模型
轻杆AC 和BC通过自由转动的铰链拴于墙上 ,AC杆水平。在它们的连接 处C点施加一个竖直向下的力F,应当怎样分解F,分力的大小各是多大?
A
C
F1
θ
B F2
F
F F2 sin
F1 F2cos
【情景5】斧头劈柴模型
刀背
F1
θF
F2
课堂练习:请按照力的作用效果把各力分解
最大值:三个力同向时,三力合力最大,代数和相加;
最小值:①若一个力在另外两个力和与差之间,则它们的合力最小值为零; ②若一个力不在另外两个力与差之间,则合力的最小值等于三个力 中最大的力减去另外两个力的和
力的分解
F1
F
பைடு நூலகம்
F2
F2
o
力的合成
分力F1、F2
力的分解
合力F
力的分解是力的合成的逆运算。 力的分解遵守平行四边行定则
高一物理
一、共点力:
结论:几个力作用于物体上同一点,或者力的作用线(或反向延长线)可以相交于一点的力叫 共点力。
二、合力与分力:
F
F1
F2
二、合力与分力:
作用效果相同
一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同, 这个力叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。
力的合成
分力
等效替代
合力
求几个力的合力的过程或方法,叫做力的合成。
正交——相互垂直的两个坐标轴
(2)、适用范围:求三个或三个以上的力的合力
y
Fy
Fx F cos
O
Fx
x
Fy F sin
(3)、步骤
原则: a、让尽可能多的力落在坐标轴上 b、斜面问题:沿斜面和垂直斜面建
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