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新教材高中物理第3章第4节力的合成和分解课件新人教版必修第一册
要点的“三性”
2.合力与分力的大小关系 (1)最大值:当两个力同向时,合力 F 最大,Fmax
两个力共线 =F1+F2,合力与分力方向相同 (2)最小值:当两个力反向时,合力 F 最小,Fmin =|F1-F2|,合力与分力中较大的力方向相同
第三章 相互作用——力
核心素养形成脉络
一、合力与分力 1.共点力:作用在物体的__同__一__点____或者延长线_交__于___一__点__ 的一组力.
2.当物体受到几个力的共同作用时,可以用一个力代替它们, 这个力产生的效果跟原来几个力的_共__同__效__果___相同,那么这个 力就叫做那几个力的_合__力__,原来的几个力叫做这个力的_分__力__.
二、力的合成和分解 1.力的合成定义:求__几__个__力__的__合__力___的过程. 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. 3.多力合成的方法:先求出_任__意___两__个__力__的合力,再求出这个 合力与__第__三__个__力____的合力,直到把所有的力都合成进去,最 后得到的结果就是这些力的合力.
4.分解法则:遵循平行四边形定则.把一个已知力 F 作为平 行四边形的___对__角__线_____,与力 F 共点的平行四边形的两个 __邻__边__,就表示力 F 的两个分力 F1 和 F2. 5.力的分解依据 一个力可以分解为两个力,如果没有限制,一个力可以分解为 _无___数__对大小、方向不同的分力.
三、矢量和标量 1.矢量:既有大小,又有方向,合成时遵守__平___行__四__边__形__定__则___ 或__矢__量___三__角__形__定__则___的物理量. 2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照__算__术__法__则____相加 的物理量.
思维辨析 (1)合力及其分力可以同时作用在物体上. ( ) (2)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替.( ) (3)两个力的合力一定比其分力大.( ) (4)在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角 形定则.( ) (5)既有大小又有方向的物理量一定是矢量.( ) (6)对物体受力分析时,只能画该物体受到的力,其他物体受到 的力不能画在该物体上.( ) 提示:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√
提示:选 ACD.重物所受重力的作用效果有两 个,一是拉紧细绳,二是使杆压紧手掌,所以 重力可分解为沿细绳方向的力 F1 和垂直于掌心方向的力 F2,如 图所示,由三角函数得 F1=coGs θ,F2=Gtan θ,故选项 A、C、 D 正确.
合力与分力 问题导引 如图所示,一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一 桶水,那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相 同?二者能否等效替换?
作图
合力的计算 根据余弦定理,合力大小 F= F21+F22+2F1F2cos θ 根据正弦定理,合力方向与 F1 方向的夹角正弦值为 sin α=F2sFin θ
关键能力 1 对合力与分力等效关系的理解 (多选)(2019·南昌高一检测)关于几个力与其合力的说法
中,正确的有( ) A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 B.合力与原来那几个力同时作用在物体上 C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D.不同性质的力不可以合成
(2)计算法
①两分力共线时
F1 与 F2 方向相同
合力大小 F=F1+F2,方向与 F1 和 F2 的 方向相同
F1 与 F2 方向相反
合力大小 F=|F1-F2|,方向与 F1 和 F2 中 较大的方向相同
②两分力不共线时:可以先根据平行四边形定则作出分力及合
力的示意图,然后由几何知识求解对角线,即为合力.以下为
基础理解 (1)某同学在单杠上做引体向上,在图中的四个选项中双臂用力 最小的是( )
提示:选 B.根据两个分力大小一定时,夹角增大,合力减小可 知:双臂拉力的合力一定(等于同学自身的重力),双臂的夹角 越大,所需拉力越大,故双臂平行时,双臂的拉力最小,各等 于重力的一半,故 B 正确.
(2)(多选)如图所示是李强同学设计的一个 小实验,他将细绳的一端系在手指上,细绳 的另一端系在直杆的 A 端,杆的左端顶在掌 心上,组成一个“三角支架”.在杆的 A 端悬挂不同的重物,并保持静止.通过实验会感受到 ( ) A.细绳是被拉伸的,杆是被压缩的 B.杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由 C 指向 A C.细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由 B 指向 A D.所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大
两分力成某一 合力大小的范围是:|F1-F2|≤F≤ 角度 θ F1+F2.夹角 θ 越大,合力就越小
合力可以大于等于两分力中的任何一个力,也可以小于两分力 中的任何一个力
3.求共点力合力的常用方法 (1)作图法:作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出平 行四边形,然后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操 作流程如下:
求合力的两种常见的特殊情况:
类型
作图
合力的计算
两分力 相互 垂直
大小:F= F21+F22 方向:tan θ=FF12
类型
两分力 等大,夹
角为 θ
作图
合力的计算
大小:F=2F1cos
θ 2
方向:F 与 F1 夹角为θ2 (当 θ=120°时,F1=F2= F)
类型
两分力 分别为 F1、F2, 夹角为 θ
第三章 相互作用——力
第4节 力的合成和分解
第三章 相互作用——力
学习目标 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念. 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行 四边形定则求合力,知道分力与合力间的大小关系.(重点) 3.知道共点力的概念,力的分解原则,会用作图法、计算法求 合力.(难点) 4.知道力的三角形定则,会区别矢量和标量.(重点,难点) 5.会用正交分解法求分力. 6.会通过实验探究力的平行四边形定则.