【課件】第三章第4節(jié)力的合成與分解（課件）-2023-2024學(xué)年物理高一必修1人教版

力的合成與分解人教版必修1第三章第4節(jié)F同時(shí)施加5個(gè)力F1F2F3F4F5推木塊，木塊向哪運(yùn)動(dòng)？F1F2F3F4F5木塊靜止在光滑的桌子上，用力F推木塊，木塊向哪運(yùn)動(dòng)？同時(shí)施加5個(gè)力F1F2F3F4F5推木塊，木塊向哪運(yùn)動(dòng)？F1F2F3F4F5F去掉5個(gè)力，換上一個(gè)力F，作用效果相同復(fù)雜簡(jiǎn)單力F怎么找？大小是多少？方向向哪？1.共點(diǎn)力：幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于一點(diǎn)，這幾個(gè)力就叫做共點(diǎn)力。合力與分力一、2.合力與分力：假設(shè)一個(gè)力單獨(dú)作用的效果跟某幾個(gè)力共同作用的效果相同，這一個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力就叫做這一個(gè)力的分力。合力與分力一、3.力的合成：求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫做力的合成。4.力的分解：求一個(gè)力的分力的過(guò)程叫做力的分解。合力與分力一、幾個(gè)力一個(gè)力力的合成力的分解F1F2F3F4F5F去掉5個(gè)力，換上一個(gè)力F，作用效果相同如何求幾個(gè)力的合力？力的合成遵循什么規(guī)律？實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、實(shí)驗(yàn)步驟1.用圖釘把白紙釘在水平桌面上的木板上。2.用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上的G點(diǎn)，

橡皮條的另一端系上兩根細(xì)線，

細(xì)線的另一端打上兩個(gè)繩套。

橡皮條的原長(zhǎng)為GE。實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、3.用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住細(xì)繩套，拉動(dòng)橡皮條的結(jié)點(diǎn)至O點(diǎn)，橡皮條的伸長(zhǎng)量為EO。記錄O點(diǎn)的位置、兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)的方向。注意：如何記錄的方向？實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、貼著細(xì)繩點(diǎn)兩個(gè)點(diǎn)，再過(guò)這兩個(gè)點(diǎn)畫一條直線，即為的方向。這要求細(xì)繩應(yīng)適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)一些，兩個(gè)點(diǎn)的距離適當(dāng)?shù)拇笠恍?，畫出?lái)的方向要準(zhǔn)一些。實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、為什么兩個(gè)點(diǎn)的距離適當(dāng)?shù)拇笠恍嫵鰜?lái)的方向就要準(zhǔn)一些？實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、F1實(shí)際的方向準(zhǔn)確位置B準(zhǔn)確位置A準(zhǔn)確位置C

F1畫出的方向之間的夾角不宜太大，也不宜太小，建議之間。為什么要記錄結(jié)點(diǎn)O的位置？實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、4.撤去兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)單獨(dú)拉橡皮條，仍把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)，橡皮條長(zhǎng)度仍然為EO，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)及F的方向。注意：為什么兩次都要把橡皮條的結(jié)點(diǎn)都拉到O點(diǎn)？保證與F的作用效果相同（橡皮條的伸長(zhǎng)量及伸長(zhǎng)的方向相同）只有這樣，F(xiàn)才是的合力，

才是F的分力，然后才能進(jìn)一步討論合力與分力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、5.作出F三個(gè)力的圖示。6.以的有向線段為一組鄰邊畫平行四邊形，并畫出之間的對(duì)角線，與F進(jìn)行比較，二者差不多重合，說(shuō)明合力F與分力滿足平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、

F

實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、性質(zhì)來(lái)源方向合力F實(shí)際上的合力用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)的拉力一定沿橡皮條GEO的方向合力理論上的合力畫平行四邊形時(shí)作出來(lái)的對(duì)角線一般不沿橡皮條GEO的方向

F7.改變兩個(gè)力的大小和夾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。注意：力之間的夾角不宜太大，也不宜太小，建議之間。為什么？實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、F1F2F夾角過(guò)大，合力F太小，作圖時(shí)誤差較大。實(shí)驗(yàn)：探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律二、F1F2F夾角過(guò)小，合力F太大，有可能超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的量程。也就無(wú)法用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)。（量程）平行四邊形定則三、

1.內(nèi)容：兩個(gè)力合成時(shí)，如果以表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向，這個(gè)規(guī)律就叫做平行四邊形定則。平行四邊形定則三、1.作出力

的圖示，選擇的標(biāo)度為1cm長(zhǎng)的線段表示2N的力。畫出平行四邊形和對(duì)角線F。2.用刻度尺量出對(duì)角線的長(zhǎng)度約為5cm，按標(biāo)度計(jì)算合力F的大小。

3.如果不量對(duì)角線長(zhǎng)度行不行？計(jì)算對(duì)角線長(zhǎng)度，，再按標(biāo)度計(jì)算合力F的大小。平行四邊形定則三、

平行四邊形定則三、三、

4.不算對(duì)角線長(zhǎng)度，直接計(jì)算合力行不行？力的大小和線段的長(zhǎng)度滿足同樣的數(shù)學(xué)規(guī)律——勾股定理。5.計(jì)算合力的方向<1>用量角器直接測(cè)量。<2>按線段長(zhǎng)度計(jì)算夾角平行四邊形定則三、

<3>直接根據(jù)力的大小計(jì)算夾角力的大小和線段的長(zhǎng)度滿足同樣的數(shù)學(xué)規(guī)律——三角函數(shù)平行四邊形定則三、

三、1.作出力的圖示，選擇的標(biāo)度為1cm長(zhǎng)的線段表示1N的力。2.畫出平行四邊形和對(duì)角線F。先計(jì)算對(duì)角線長(zhǎng)度，

，再按標(biāo)度計(jì)算合力F的大小。

3.直接計(jì)算合力的大小4.最后計(jì)算合力F的方向三、

三、

1.直接計(jì)算合力的大小2.計(jì)算合力F的方向1.重力的分解力的分解四、F

F

一個(gè)力G兩個(gè)力力的合成力的分解

無(wú)論是合成還是分解，都必須遵循平行四邊形定則。2.如果沒(méi)有限制，對(duì)于同一條對(duì)角線，能夠作出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形，也就是說(shuō)，同一個(gè)力F可以分解為無(wú)數(shù)對(duì)分力。但是，在題目中，很多時(shí)候，必修按照特定的方向分解。力的分解四、F

F

F

2.正交分解法1.定義：把力沿著兩個(gè)互相垂直的方向分解，這種方法叫做正交分解法。力的分解四、

3.正交分解法求合力例4.在同一平面內(nèi)共點(diǎn)的四個(gè)力F1F2F3F4，大小依次為19N,40N,30N和15N，方向如圖所示，求它們的合力。力的分解四、

方法一：逐步合成法。先求出某兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力，依次進(jìn)行，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的那個(gè)力就是所有力的合力。大部分情況下，該方法計(jì)算麻煩，只有圖形比較特殊的時(shí)候才會(huì)使用該方法。

解：1.建立平面直角坐標(biāo)系，以4個(gè)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)，過(guò)作x軸，過(guò)作y軸。目的是讓盡量多的力在坐標(biāo)軸上，方便接下來(lái)的運(yùn)算。2.正交分解不在坐標(biāo)軸上的力。力的分解四、

思考：我們的目的是求4個(gè)力的合力，為什么不合成，而是分解？力越分越多，不是更麻煩嗎？力的分解四、

分解之后，力確實(shí)變多了，由4個(gè)變成6個(gè)，但是力之間的關(guān)系變簡(jiǎn)單了，要么共線，要么垂直，接下來(lái)求合力就很容易了。所以，分解就是為了更好的合成，類似“欲揚(yáng)先抑”。力的分解四、

3.第一次合成，分別計(jì)算xy軸上所有力的合力。x軸上合力，方向沿x軸正方向。y軸上合力，方向沿y軸正方向。6個(gè)力