2019年高中物理 第二章 力 力的合成与分解知识梳理学案 教科版必修1.doc
《2019年高中物理 第二章 力 力的合成与分解知识梳理学案 教科版必修1.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019年高中物理 第二章 力 力的合成与分解知识梳理学案 教科版必修1.doc(13页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1力的合成与分解力的合成与分解( (提高篇提高篇) )【学习目标学习目标】 1. 知道合力与分力的概念 2. 知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法,学会作图,并能把握几种特殊情形 3. 知道共点力,知道平行四边形定则只适用于共点力 4. 理解力的分解和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算 5. 会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力 6. 能区别矢量和标量,知道三角形定则,了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的 【要点梳理要点梳理】 要点一、力的合成要点一、力的合成 要点诠释:要点诠释: 1.合力与分力定义:一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同,则这个力就叫那
2、几个力的合力,那几 个力叫做分力。 合力与分力的关系。 a.合力与分力是一种等效替代的关系,即分力与合力虽然不同时作用在物体上,但可以相互替代,能够 相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同,但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。 b.两个力的作用效果可以用一个力替代,进一步想,满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来 替代。 2.力的合成 定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成。 说明:力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力,而不改变其作用效果的方法。 3.平行四边形定则 内容: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
3、小和方向,这个法则叫做平行四边形定则。 说明:平行四边形定则是矢量运算的基本法则。 应用平行四边形定则求合力的三点注意 a.力的标度要适当; b.虚线、实线要分清,表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线,并加上箭头,平行四边形的另两条 边画虚线; c.求合力时既要求出合力的大小,还要求出合力的方向,不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹 角。 要点二、共点力要点二、共点力 要点诠释:要点诠释: 1.共点力:一个物体受到两个或更多个力的作用,若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点, 这一组力就是共点力。 2.多个力合成的方法: 如果有两个以上共点力作用在物体上,我们也可以应用平行四边形
4、定则求出它们的合力: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,最后得到的结果就是这 些力的合力。 说明: 平行四边形定则只适用于共点力的合成,对非共点力的合成不适用。 今后我们所研究的问题,凡是涉及力的运算的题目,都是关于共点力方向的问题。 3.合力与分力的大小关系: 由平行四边形可知:F1、F2夹角变化时,合力 F 的大小和方向也发生变化。 (1)合力 F 的范围:F1-F2FF1+F2。2两分力同向时,合力 F 最大,F=F1+F2。两分力反向时,合力 F 最小,F=F1-F2。两分力有一夹角 时,如图甲所示,在平行四边形 OABC 中,将 F2平
5、移到 F1末端,则 F1、F2、F 围成 一个闭合三角形。如图乙所示, 由三角形知识可知; F1-F2FF1+F2。 综合以上三种情况可知:F1-F2FF1+F2。两分力夹角越大,合力就越小。合力可能大于某一分力,也可能小于任一分力. 要点三、力的分解要点三、力的分解 要点诠释:要点诠释: 1.分力:几个力,如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分 力 注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以相互替代,并非同时存在 2.力的分解:求一个已知力的分力叫力的分解 3.力的分解定则:平行四边形定则,力的分解是力的合成的逆运算 两个力的合力唯一确定,一个力的两个分
6、力不是唯一的,如果没有其他限制,对于一条对角线,可以作 出无数个不同的平行四边形(如图所示)即同一个力 F 可以分解成无数对大小、方向不同的分力要点四、实际分解力的方法要点四、实际分解力的方法 要点诠释:要点诠释: 1.按效果进行分解在实际分解中,常将一个力沿着该力的两个效果方向进行分解,效果分解法的方法步骤:画出已知力的示意图;根据此力产生的两个效果确定出分力的方向; 以该力为对角线作出两个分力方向的平行四边形,即作出两个分力 2.利用平行四边形定则求分力的方法作图法:利用平行四边形作出其分力的图示,按给定的标度求出两分力的大小,用量角器量出各 分力与已知力间的夹角即分力的方向计算法:利用力
7、的平行四边形定则将已知力按几何方法求解,作出各力的示意图,再根据解几何 知识求出各分力的大小,确定各分力的方向3由上可知,解决力的分解问题的关键是根据力的作用效果,画出力的平行四边形,接着就转化为一 个根据已知边角关系求解的几何问题因此其解题的基本思路可表示为3.力按作用效果分解的几个典型实例实例分析地面上物体受斜向上的拉力 F,拉力 F 一方面使物体沿水平地 面前进,另一方面向上提物体,因此拉力 F 可分解为水平向 前的力 F1和竖直向上的力 F2质量为 m 的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是 使物体具有沿斜面下滑趋势的分力 F1;二是使物体压紧斜面的分力 F2,1Fmg sin,
8、2Fmg cos质量为 m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时其 重力产生两个效果:一是使球压紧板的分力 F1;二是使球压紧斜面的分力 F2,1Fmg tan,2cosmgF质量为 m 的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生 两个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力 F1;二是使球拉紧悬线的分力 F2,1Fmg tan,2cosmgFA、B 两点位于同一平面上,质量为 m 的物体由 AO、BO 两线拉 住,其重力产生两个效果:一是使物体拉紧 AO 线的分力 F2; 二是使物体拉紧 BO 线的分力质量为 m 的物体被支架悬挂而静 止,其重力产生两个效果:一是拉伸 AB 的分力 F1;二是
9、拉伸BC 的分力 F2,122sinmgFF质量为 m 的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果: 一是拉伸 AB 的分力 F1;二是压缩 BC 的分力 F2,1tanFmg,2cosmgF要点五、力的分解中定解条件要点五、力的分解中定解条件 要点诠释:要点诠释:将一个力 F 分解为两个分力,根据力的平行四边形定则,是以这个力 F 为平行四边形的一条对角线 作一个平行四边形,在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形,这说明两个力的合力可唯一确 定,一个力的分力不是唯一的,要确定一个力的两个分力,一定要有定解条件(1)已知合力(大小、方向)和两个分力的方向,则两个分力有唯一确定的值如图甲所
10、示,要求把已4知力 F 分解成沿 OA、OB 方向的两个分力,可从 F 的矢(箭头)端作 OA、OB 的平行线,画出力的平行四边 形得两个分力 F1、F2 (2)已知合力(大小、方向)和一个分力(大小、方向),则另一个分力有唯一确定的值如图乙所示,已知 F(合力),分力 F1,则连接 F 和 F1的矢端,即可作出力的平行四边形得另一个分力 F2(3)已知合力(大小、方向)和两分力大小,则两分力有两组解,如图所示,分别以 O 点和 F 的矢端为圆心, 以 F1、F2大小为半径作圆,两圆交于两点,作出三角形如图(4)已知合力(大小、方向)和一个分力的方向,则另一分力无确定值,且当两分力垂直时有最小
11、值如图 所示,假设 F1与 F 的夹角为 ,分析方法如下:以 F 的尾端为圆心,以 F2的大小为半径画圆,看圆与 F1 的交点即可确定解释的情形当 F2Fsin 时,圆(如圆)与 F1无交点,无解;当 F2Fsin 时,圆(如圆)与 F1有一交点,故有唯解,且 F2最小;当 FsinF2F 时,圆(如圆)与 F1有两交点,有两解;当 F2F 时,圆(如圆)与 F1有一交点,有唯解 要点六、实验验证力的平行四边形定则要点六、实验验证力的平行四边形定则 要点诠释:要点诠释: 1.实验目的:验证力的平行四边形定则 2.实验器材:方木板、白纸、弹簧测力计(两个) 、橡皮筋、细绳套(两个) 、铅笔、三角
12、板、刻度尺、 图钉 3.实验原理:结点受三个共点力作用处于平衡状态,则 F1、F2之合力必与 F3平衡,改用一个拉力 F使 结点仍到 O,则 F 必与 F1、F2的合力等效,与 F3平衡,以 F1、F2为邻边作平行四边形求出合力 F,比较 F与 F 的大小和方向,以验证力合成时的平行四边形定则。 4.实验步骤:(1)用图钉把白纸钉在方木板上。(2)把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在 A 点,橡皮条的另一端拴上细绳套。(3)用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置 O(如图所示)用 铅笔描下 O 点的位置和两条细绳的方向,并记录弹簧秤的读数。注意在使用
13、弹簧秤的时候,要使细绳与 木板平面平行。5(4)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置 O)沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹 簧秤的拉力 F1和 F2的图示,以 F1和 F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形,过 O 点画平行四边形 的对角线,即为合力 F 的图示。(5)只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置 O,记下弹簧秤的读数和细绳的方向, 用刻度尺从 O 点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力 F的图示。(6)比较一下,力 F与用平行四边形法则求出的合力 F 在大小和方向上是否相同。(7)改变两个力 F1、F2的大小和夹角,再重复实验两次。 5.注意事
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019 年高 物理 第二 章力力 合成 分解 知识 梳理 学案教科版 必修
限制150内