2014高考物理一轮复习总教案22 力的合成与分解

2014高考物理一轮复习总教案22 力的合成与分解

第2课 散 力的合成与分解 一．合力与分力 ‎1、一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力．‎ ‎2、合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系。‎ ‎3、共点力：几个力如果作用在物体的同一个点，或者它们的作用线相交于同一个点，这几个力做共点力。[来源:1ZXXK]‎ 二．力的合成与分解 ‎1、求几个已知力的合力叫力的合成；求一个力的分力叫力的分解．‎ ‎（分解某个力时，要根据这个力产生的实际效果进行分解）。‎ 同一个力可以分解成无数对大小、方向不同的分力。下面是有确定解的几种常见情况：[来源:学。科。网]‎ ‎(1)已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小（有一组解）。‎ ‎(2)已知合力和一个分力的大小与方向，求另一个分力的大小和方向（有一组解）。‎ ‎ (3)已知合力及一个分力F1的大小和F2的方向求F1的方向和F2的大小（有一组解或两组解）。‎ 合力和分力是一种等效代替关系，分解是用分力代换合力；合成则是用合力代换分力 注意：力的合成是唯一的，而力的分解有时不是唯一的。只有在下列两种情形下，力的分解才是唯一的：‎ ‎(1)已知合力和两个分力的方向； (2)已知合力和一个分力大小和方向。‎ ‎2、运算法则：‎ ‎（1）平行四边形法则：‎ 求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把F1，F2的线段作为邻边作平行四边形,它的对角线即表示合力的大小和方向。‎ ‎（2）三角形法则：合力和两个分力通过平移，构成一个首尾相接的封闭三角形。这就是三角形法则 求两个互成角度的共点力F1，F2的合力，可以把F1，F2首尾相接地画出来，把F1，F2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力F的大小和方向；‎ ‎（3）共点的两个力：F1、F2的合力F的大小，与它们的夹角θ有关，θ越大，合力越小；θ越小，合力越大。‎ 合力可能比分力大，也可能比分力小。F1与F2同向时合力最大，F1与F2反向时合力最小。‎ 合力大小的取值范围是 | F1－F2|≤F合≤（F1＋F2）‎ 求F、F2两个共点力的合力的公式： ‎ α ‎ F2 ‎ F ‎ F1 ‎ θ ‎ ‎ ‎ ‎ Ｆ＝ ‎ ‎　 合力的方向与F1成a角： ‎ ‎ tga= [来源:学|科|网Z|X|X|K]‎ 注意：①力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 ‎ ②两个力的合力范围： ú F1－F‎2 ú £ F£ F1 +F2 ‎ ③合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 [来源:学#科#网Z#X#X#K]‎ ④当F1、F2大小一定, 在0-1800范围内变化时, 增大, F减小；减小, F增大。‎ ⑤F1、F2垂直 (正交) 时： F的大小 F的方向 tan=‎ ⑥当F1、F2大小相等,夹角为1200时,合力为F=F1=F2 方向与两分力匀为600 ‎ ‎（4）三个力或三个以上的力的合力范围在一定的条件下可以是：0≤F≤| F1+F2＋…Fn|‎ 三．力的分解计算 力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形法则，‎ ㈠关于力分解的讨论:‎ ‎(1).己知合力的大小和方向,-----有无数多组解(即可分解为无数对分力)‎ ‎(2).己知合力的大小和方向,‎ ①.又知F1、F2的方向-------有确定的解 ②.又知F1、F2大小---------有确定的解 ③.又知F1的大小和方向----有确定的解 ④.又知F1的方向及F2的大小：当F>F2>Fsin时-----有两组解 ‎ 当F2=Fsin时-----有一组解 ‎ 当F2>F时-----有确定的解 ㈡在实际问题中，分力的求解方法：‎ ①根据力产生的实际效果确定分力的方向.即使是同一个力,在不同的情况下所产生的效果也往往是不同的，按问题的需要进行分解 ②.由平行四边形定则作出力的分解图 ③.由数学知识进行运算,力学形和几何形相似 ㈢力分解的解题思路:‎ 力分解问题的关键是：根据力的作用效果确定分力的方向.‎ 然后画出力的平行四边形,接着转化为一个根据己知边角关系求角的几何问题.‎ 基本思路可以表示为:‎ 实际问题确定分力的方向 物理抽象作出平行四边形 用数学计算求分力 重难点突破 一、正确理解合力、分力及二者的关系。‎ 合力和分力是一种等效替代关系，求几个已知分力的合力必须要明确这个合力是虚设的等效力，并非真实存在的力，合力没有性质可言，也找不到施力物体。反之，把一个已知力分解为两个分力，这两个分力也并非存在。无性质可言，当然也找不到施力物体。因此在进行受力分析时，要注意以下两点：‎ ‎1、合力和分力不能同时共存，不能既考虑了合力，又考虑分力，这们就增加了力。‎ ‎2、不要把受力分析与力的分解相混淆，受力分析的对象是某一个物体，分析的力是实际受到的性质力；而力的分解的对象则是某一个力，是用分力代替这个力。‎ 二、合力的取值范围。‎ ‎1、共点的两个力的合力的大小范围是│F1-F2│≤F合≤F1+F2。合力随两力夹角θ的减小而增大。[来源:1ZXXK]‎ ‎2、合力可以大于分力，也可以等于分力，或者小于分力。‎ ‎3、共点的三个力的合力大小范围是：合力的最大值为三个力的大小之和。用三个力中最大的一个力的值减去其余两个力，其结果为正，则这个正值为三个力的合力的最小值；若结果为零或负，则三个力的合力的最小值为零。‎ 三、力的分解原则。‎ 如果不加限制，从数学角度来看，将一个力分解答案将无穷多。从物理学角度来看，这样分解一个力是没有意义的。因此我们分解力时，要遵循以下原则才有意义：‎ ‎（1）按照力产生的实际效果分解。 （2）按照题设条件或解题实际需要分解。‎