人教版(2019)高中物理必修第一册第三章第4节力的合成与分解课件

二、力的合成和分解
①力的合成：求几个力的合力的过程。力的分解：求一个力 的分力的过程。
②力的分解和力的合成都遵循平行四边形定则，如果没有限 制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形。
③力的分解按力的作用效果来分解，例如斜面上的重力的效果 使物块沿斜面下滑和使物块紧压斜面，所以重力的分解就分为沿 斜面向下的方向和垂直斜面向下的方向。
时描述力的大小和方向，画出F、F1、F2(图丁)，看看三者间是什
么关系？说出你的猜想。 怎样检验你的猜想，说出你 的方法。
实验结论： F1
F
O· F2
求两个力的合力时，可分别用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，这叫做力的平行四边形定则。
一、力的合成
例：位移（x）、速度（v）、加速度（a）、力（F）等
②标量：既有大小没有方向，相加时遵从算术法则的 物理量。
例：质量、路程、功、电流等
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 相交与一点。 一、合力与分力 合力：一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同。
分力：几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同。
F
例题:力F1=32 N，方向水平向右，力F2=44 N，方向竖直
向上.求这两个力合力的大小和方向. F2
F
解： 作图法：
10N
选择标度，作力的平行四边形.
用刻度尺量出对角线的长度.
53º
过比例关系求出合力的大小是54.4 N. O
F1
用量角器量出合力与F1的夹角是54°
计算法：
F F12 F22
第三章 相互作用---力
3.4 力的合成和分解
共点力
几个力如果都 作用在物体的同 一点上，或者它 们的作用线相交 于同一点上，这 几个力叫做共点 力。
生活中常见到这样的事例：
F
F1
F2
一个力的作用效果与两个或更多力的 共同作用效果相同。
一、合力和分力
1、合力分力定义： 如果一个力F产生的效果跟原来几个力(F1、 F2……)共同产生的效果相同，这个力F就 叫着那几个力的合力，而那几个力就叫着 这个力的分力。
• 平行四边形定则演示：
二在、上力述的实分验解中：，如果把图乙和图丙的操作顺序对调，
即先用拉力F把圆环拉到0点，再用拉力F1、和F2共同拉 圆环产生相同效果，则F1、和F2可以看成F的分力，这
就变成了“探究力的分解规律”的实验。由于各个力的 数据都没有改变，因此力的分解也遵循平行四边形定则。
需要指出的是，如果没有限制，对于同一条对角线， 可以作出无数个不同的平行四边形。也就是说，同一个 力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力。 一个已知 力究竟应该怎样分解，要根据具体问题来确定。
322 442 N 54.4 N
tan
F2 F1
44 1375 32
,
54
三、矢量和标量
力的合成，可以认为是力的相加。二力相加时， 不能简单地把两个力的大小相加，而要按平行四边形 定则来确定合力的大小和方向。
我们曾经学过位移。一个人从A走到B，发生的位移
是AB，又从B走到C，发生的位移是BC。在整个运动过程
中，这个人的位移是AC，AC是合位移。
C
B A
如果平行地移动矢量BC，使它的始 端B与第一次位移的始端A重合，于是我 们看到，两次表示位移的线段构成了一 个平行四边形的一组邻边，而表示合位 移正是它们所夹的对角线AC。所以说， 位移合成时也遵从平行四边形定则。
①矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边 形定则的物理量。
力的合成小结
①当θ＝0°时，即两个力同向，F合＝F1＋F2
（同向相加，合力与分力同向，合力最大）
②当θ＝180°时，即两个力反向，F合＝｜F1－F2｜
（反向相减，合力与分力中较大的力同向，合力最小）
③当θ＝120°时，F合＝F1=F2（相等）
④合力的取值范围，｜F1－F2｜≤F合≤ F1＋F2
（合力在最大和最小值之间） 三、矢量和标量 ①矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量。 例：位移（x）、速度（v）、加速度（a）、力（F）等
②标量：既有大小没有方向，相加时遵从算术法则的物理量。 例：质量、路程、功、电流等
说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这 就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。
2、合成：求几个力的合力的过程。
合成 分解 力的分解：求一个力的分力的过程。
下面我们来探究合力与分力的规律：
一)、两个分力共线时：
二）、假如 这两力不作 用在同一直 线上了，又 会怎样呢？
受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。 撒去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于0点。力F 单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，都能使小圆环保
持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对小圆环的
拉力相同，所以F等于F1、F2的合力。 我们要探究的是：合力F与F1、F2有什么关系？ F1、F2的大小和方向都会对合力F产生影响，力的图示法能同
猜测
F=F1+F2 ?
它们之间的关系好象一下子也难以猜测的出来，
那我们就做实验来探究吧
实验探究
一、实验目的: 探究求合力的方法
二、实验原理: 合力的作用效果与几个力的作 用效果相同
三、实验器材 方木板、弹簧秤2个、橡皮筋1条，20cm细线1条 （两端打好套）、白纸1张、图钉几个、三角板 一对
思考：
（1）同一直线上两个力的合成
a、共线同方向的两个力F1、F2的合成 F合=F1+F2，方向与两力方向相同
b、共线反方向的两个力F1、F2的合成 F合=|F1-F2|，合力方向与两个力中较大的那个分力的方向相同
（2）互成角度的两个力的合成——满足平行四边 形法则
以表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边 之间的对角线就表示合力的大小和方向
1、怎样表明橡皮筋在一个力F的作用效果与 两个力F1、F2的共同效果相同？
2、怎样描绘力的方向？
3、怎样表述合力的大小、方向与分力大小、 方向的关系？
实验
探究两个互成角度的力的合成规律（阅读）
如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条 的长度为GE。
在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环