合力与分力2
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分力与合力的概念
分力和合力是物体上受到的力的两个重要概念,它们在力学中有着关键的作用。
1.分力:分力指的是一个力的分量,即一个力在某个坐标轴上的投影。
当一个力不是沿坐标轴方向的时候,可以将这个力分解成沿坐标轴的两个分力。
这个分力在特定坐标轴上的投影即为分力。
使用三角函数,可以将一个力分解成水平和垂直方向上的分力。
例如,一个斜向上的力可以被分解成水平方向和垂直方向上的两个分力,这样我们就能更好地理解力在不同方向上的作用。
2.合力:合力是多个力的矢量和,即多个力在同一方向上的矢量相加的结果。
合力的大小和方向由各个力的大小和方向决定。
如果多个力在同一方向上,它们的合力就是它们的矢量和;如果多个力在不同方向上,合力的计算需要考虑矢量的合成。
例如,多个人共同拉动一个物体,它们的合力将是各个人施加力的矢量和,决定了物体的总体加速度和运动方向。
总的来说,分力是一个力在某个坐标轴上的投影,而合力是多个力在同一方向上的矢量和。
这两个概念帮助我们更好地理解和计算物体受力的情况。
《力的合成与分解(二)》讲课稿一、知识回顾:课前播放《众人划桨开大船》片段,师:“正如歌曲中唱到的,小到一个班集体,大到一个国家,只有同心协力,集大家的力量,才会有更好的发展。
这里的“集大家的力量”,与我们上节课学习的合力是不是一样的?有没有区别呢?”生:“有区别,集大家的力量是单纯的代数相加,力的合成是按平行四边行定则来求解的”师:“很好,(边播放PPT边讲解)我们把已知分力求合力叫做力的合成,力的合成的特点是合力与分力作用效果相同,但是不能同时存在,力的合成满足力的平行四边形法则。
那么一个力是否也可以产生几个作用效果呢?下面我们一起来做个小游戏,看看谁是咱们班力气最大的人?”找两个看起来壮士的学生拉紧绳子做拔河状,听老师口令学生开始发力,老师在绳子中间用两根手指轻轻拨动绳子,发现两名大力士都被老师拽动了。
师:“看来咱们班唯一的女生,梁老师我才是咱班力气最大的人啊!老师看起来很轻松就把咱们的大力士给拽动了,老师是如何做到四两拨千斤的呢?别着急,学完本节课,大家自然就会明白了!(老师边写标题边说)请大家把课本翻到45页,这节课我们就来学习力的合成与分解第2课时的内容,力的分解师:“我们已经知道,已知分力求合力叫做力的合成,那么什么是力的分解呢?同学们一起回答”生:已知合力求分力叫做力的分解。
师:“好,那么力的分解到底是什么呢?它都存在于哪里呢?我们来看一个实例(点击PPT),同学们看图片,为什么公园里的滑梯倾角很大而跨江大桥要修很长的引桥才行呢?”生:七嘴八舌的猜想……师:“我们先来看一个实验短片……实验中,我们从塑料泡沫的形变上就能清楚的观察到,重物对沿着斜面方向和垂直斜面方向都有力的作用,那么这个力又和倾角有怎样的关系呢?我们继续观察实验……这个实验说明了什么,找同学来回答……”生:“这个实验说明了重力使物体沿斜面下滑,并且随着斜面倾角增大,使物体下滑的力就越大。
师:“那么重力还有没有其他的作用效果呢?我们接着观察实验……这个实验又说明了什么?哪位同学看出了其中的门道?”生:“这个实验说明额重力使物体压紧斜面,也就是垂直斜面向下的力。
合力与分力的关系等效替换关系
合力和分力是物理学中一个非常重要的概念。
合力是指一个物体所受到的所有力的总和,而分力则是指这些力的单个作用力。
合力和分力之间存在着等效替换关系,也就是说,如果一个物体受到多个力的作用,并且这些力的合力为零,那么这些力的作用效果可以等效地替换为一个单独的力,这个力就是合力。
例如,一个物体受到两个力的作用,这两个力的大小分别为 F1 和 F2,方向分别为 A 和B,那么这个物体所受到的合力大小为 F1 + F2,方向为 A 和 B 的角平分线。
如果我们用一个单独的力 F 来等效替换这两个力的作用效果,那么 F 的大小和方向与合力相同。
合力和分力之间的等效替换关系是物理学中的一个基本原理,它为我们解决许多物理问题提供了方便。
例如,在分析物体的受力情况时,我们可以将物体所受到的多个力合成为一个合力,从而简化问题的分析和计算。
需要注意的是,合力和分力之间的等效替换关系只适用于力的作用效果相同的情况,如果力的作用效果不同,则不能使用等效替换关系。
此外,合力和分力之间的关系也受到物体的运动状态和参考系的影响。
分力与合力的关系具体公式是什么
合力与分力的概念:一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。
分力与合力的关系公式1、合力介于分力之和与分力之差之间。
即:|F1-F2|≤F合≤F1+F2
2、也就是说,合力可以大于任意一个分力,也可以小于任意一个分力,关键是看两个分力的夹角。
夹角越小,合力越大。
3、大小:合力的大小是分力经过矢量的平行四边形运算法则得到的大小
4、方向:合力方向也是分力经过矢量的平行四边形运算法则得到的
合力与分力的作用效果相同。
合力与分力的关系①合力与分力之间是一种等效替代的关系。
一个物体同时受到几个力的作用时,如果用另一个力来代替这几个力而作用效果不变,这个力就叫那几个力的合力,但必须要明确合力是虚设的等效力,并非是真实存在的力。
合力没有性质可言,也找不到施力物体,合力与它的几个分力可以等效替代,但不能共存,否则就添加了力。
②一个力可以有多个分力,即一个力的作用效果可以与多个力的
作用效果相同。
当然,多个力的作用效果也可以用一个力来代替。
合力和分力同时作用在物体上吗合力和分力是等效替代关系,并不同时作用于物体上,所以不能把合力和分力同时当成物体受的力。
合力与分力:当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这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.诠释:①合力与分力是针对同一受力物体而言.②一个力之所以是其他几个力的合力,或者其他几个力是这个力的分力,是因为这一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相当,合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系.③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.④两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力的合成: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.平行四边形定则:(1)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小和方向,这个法则叫做平行四边形定则.如图1所示:说明:平行四边形定则是矢量运算的基本法则.(2)应用平行四边形定则求合力的三点注意:①力的标度要适当;②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;③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.三角形定则:把两个矢量首尾相接从而求出合矢量,这个方法叫做三角形定则.如图2所示:共点力定义:一个物体受到的力作用于物体上的同一点或者它们的作用线交于一点,这样的一组力叫做共点力.(我们这里讨论的共点力,仅限于同一平面的共点力).共点力的合成:遵循平行四边形定则.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,如图3:合力F的范围:|F1−F2|≤F≤F1+F2.注意:①两分力同向时,合力F最大:F=F1+F2.②两分力反向时,合力F最小,F=|F1−F2|.③两分力有一夹角θ时,如图甲所示,在平行四边形OABC中,将F2平移到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−F2|<F<F1+F2总结:①合力F的范围:|F1−F2|≤F≤F1+F2.②两分力夹角越大,合力就越小.③合力可能大于某一分力,也可能小于任一分力.力的分解分力: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.力的分解:求一个已知力的分力叫力的分解.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.说明:两个力的合力唯一确定,一个力的两个分力不是唯一的,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.如图4:。
第2讲力的合成与分解、力的合成1. 合力与分力 (1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫做那几个 力的合力,那几个力叫做这一个力的分力 (2)关系:合力与分力是等效替代关系 2•共点力3•力的合成 (1)定义:求几个力的合力的过程 (2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以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表示合力的大小和方向 .如图2甲所示,F 1、F 2为分力,F 为合力.②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向 线段为合矢量.如图乙,F 1、F 2为分力,F 为合力•[自测1 (多选)关于几个力及其合力,下列说法正确的是 ( )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过好双基关训錠基咄匾目作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的几个力•如图1均为共点力•图1图2B.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.求几个力的合力遵循平行四边形定则答案 ACD[自测2 教材P64第4题改编(多选)两个力F i和F2间的夹角为两力的合力为F.以下说法正确的是( )A.若F i和F2大小不变,B角越小,合力F就越大B.合力F总比分力F i和F2中的任何一个力都大C.如果夹角B不变,F i大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大D.合力F的作用效果与两个分力F i和F2共同产生的作用效果是相同的答案 AD二、力的分解i.定义:求一个力的分力的过程•力的分解是力的合成的逆运算.2•遵循的原则(i)平行四边形定则.(2)三角形定则.3•分解方法(i)效果分解法•如图3所示,物体重力 G的两个作用效果,一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面,这两个分力与合力间遵循平行四边形定则,其大小分别为G i= Gsin 0, G2 = Geos 0(2)正交分解法•【自测3 已知两个共点力的合力为50 N,分力F i的方向与合力 F的方向成30。