【课件】力的合成和分解+课件-高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

人教版 第三章 相互作用力4 力的合成和分解教学目标CONTENT01020304理解力的分解是力的合成的逆运算通过实验探究求合力的方法-力的平行四边形，并且知道它是矢量运算的普遍规则能从力的等效性来理解合力和分力的概念，初步体会等效替代的物理思想初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定力的方向0101问题引入静止的小汽车，它受到5个力的作用，你能判断出它将向哪个方向运动吗?如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代两个力的共同作用，而效果不变”，上述问题迎刃而解F5F1F4F3F2你觉得这个力和被替代的力会有怎样的关系呢？02您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后，在此框中选择粘贴。01两个孩童费力的提起一桶水一个大人轻松的提起一桶水一、合力和分力1、定义：若一个力作用在物体上，所产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，则这个力叫作那几个力的合力，而那几个力叫作这个力的分力.F为F1、F2的合力；F1、F2为F的分力2、关系：（1）合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系 （2）合力是几个分力的共同效果，并不是单独存在的力，因此受力分析中不能同时出现1.关于F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是（）A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效 果相同B.F1、F2一定是同种性质的力C.F1、F2一定是同一物体受到的力D.F1、F2与F是物体同时受到的力AC答案解析：合力与分力效果相同F1、F2实际存在，F只是一种效果合力与分力要会区分跟踪练习2.两个力F1与F2，其合力为F，则()A合力一定大于任一分力B合力有可能小于某一分力C分力F1增大，而F2不变，且它们的夹角不变 时，合力F一定增大D当两分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合力一定减小BD答案解析：合力与分力效果相同F1、F2实际存在，F只是一种效果合力与分力大小不存在决定关系合力与分力要会区分二、力的合成和分解求几个力的合力的过程，叫做力的合成；求一个力的分力的过程叫力的分解那么合力与分力之间遵循什么关系呢？我们通过实验进行探究验证力的平行四边形定则实验器材 方木板一块、白纸、橡皮筋、弹簧测力计两个、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉实验原理 互成角度的共点力F1、F2作用于橡皮筋的结点上，与只用一个力F作用在结点上，效果相同（等效替代）实验探究验证力的平行四边形定则 在误差允许范围内，合力与分力遵循平行四边形定则视频操作实验视频NO1用图钉把白纸钉在木板上，置于桌面，用图钉把橡皮筋一端固定在A点，另一端拴上细绳套NO2用两个测力计分别勾住细绳套，互成角度的拉，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置O，记录O点的位置和两细绳方向及测力计示数NO3只用一个测力计通过细绳套把橡皮筋结点达到同一位置O，记录细绳方向及测力计示数NO4作出以上三力的图示,将F1、F2为邻边作平行四边形，画出合力F，与一个测力计拉时F、比较：在误差允许的范围内力的合成遵循平行四边形定则实验步骤1、橡皮筋拉长时结点O的位置一定要相同2、两个测力计互成角度拉时，夹角不易太大，也不易太小3、平行木板拉动测力计，读数时要正视刻度，绳套适当长一点4、三记：记录O点位置、细绳的方向、测力计的示数注意事项实验结论定义注意如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示出来，这叫做力的平行四边形定则分力、合力的起点相同分力、合力的标度比例一致虚、实要分清，力画实线，辅助线画虚线求合力时既要得出合力的大小还要得出力的方向平行四边形定则F1F2F 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F1F2F3F4F12F123F1234同一直线上的力的合成F2F1F=F1+F2F2F1F=F1-F2二力同向：二力反向：力的合成1.作图法根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,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:2.计算法可以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.以下为求合力的三种特殊情况:求解方法1合力与分力之间是一种等效替代的关系一个力(合力)产生的效果跟几个力(分力)共同作用产生的效果相同，即一个力可由几个力来替代，反过来这几个力也可由这一个力来替代2合力和分力只是作用的效果相同，在作用效果上存在等效替代作用，它们可以是同性质的力，也可以是不同性质的力，但合力与分力不可同时存在3合力与分力的大小关系(1)两分力同向时，合力最大：FmaxF1F2，合力方向与 F1、F2的方向相同(2)两分力反向时，合力最小：Fmin|F1F2|，合力方向与较大的分力的方向相同(3)合力的取值范围：|F1 F2|FF1F2(4)夹角越大，合力就越小(5)合力可能大于某一个分力、等于某一个分力，也有可能小于某一个分力综合拓展力的分解是力的合成的逆运算，因此也遵循平行四边形定则如果没有限制，对于同一条对角线可以做出无数个平行四边形，也就是说，同一个力可以分解成无数对大小、方向不同的分力在实际情况中，根据力的实际效果或需要进行力的分解力的分解按力的实际效果分解1.重力为G的物体放在倾角为的光滑斜面上，分别被垂直斜面的挡板(如甲图)和竖直放置的挡板(如乙图)挡住对两个图中物体的重力根据力的作用效果进行分解甲图中两分力大小分别为：乙图中两分力大小分别为：答案解析：（1）斜面上小车重力产生了两个效果：一是使小车压紧斜面，二是使小车沿斜面下滑，拉伸橡皮筋；（2）不会2.在一个直角木支架上，用塑料垫板做斜面.将一用橡皮筋拉着的小车放在斜面上，观察塑料垫板和橡皮筋的形变.（1）小车重力对斜面和橡皮筋产生了哪些作用效果？（2）如果没有小车重力的作用，还会有这些作用效果吗？（3）请沿斜面方向和垂直于斜面方向将重力分解.3.用绳(橡皮绳)将重为G的篮球挂在墙壁上(在球和竖直墙面接触处垫一块橡皮泥)(1)球的重力G产生哪两个效果？(2)按重力的作用效果将G进行分解，并求出两分力的大小答案解析(1)效果：一是斜向下拉绳，二是压紧墙面(2)重力的分解如图所示，1.大小不变夹角可任意调整的两个力F1、F2，关于它们的合力F，正确的是（）A.F一定大于任何一个分力 B.F既可等于F1，也可等于F2 C.F有可能小于任何一个分力 D.F一定是随F1与F2夹角的增大而减小 BCD跟踪练习2.三个共点力的大小分别为5 N、6 N、7 N，它们合力的最大值是 N，最小值是 N18答案解析：三力共线同向时最大：18N5N、6N的合力大小在0-11N之间，只要能够等于7N且与之反向，则合力等于零0D矢量标量说一说：你知道的还有哪些标量与矢量？既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量叫作矢量 如:位移、速度、力等只有大小,没有方向，相加时遵循算数法则的物理量叫作标量如:路程、温度、质量、密度等三、矢量和标量力的合成，可以认为是力的相加.二力的相加，不能简单的把两个力的大小相加，而要按平行四边形定则来确定合力的大小和方向.AD答案解析：跟踪练习AmAm（1）求N、f（2）求N1、N22.利用力的分解法，求出对应的力答案解析按照力产生的效果，将重力进行分解AmAmfGN1N2N合力与分力力的合成力的分解矢量和标量若一个力作用在物体上，所产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，则这个力叫那个力的合力，而那几个力叫这个力的分力求一个力的分力的过程叫力的分解，遵循平行四边形定则求几个力的合力的过程，叫做力的合成；遵循平行四边形定则既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量叫作矢量；只有大小,没有方向，相加时遵循算数法则的物理量叫作标量 知识总结测当堂测试测试1 答案解析两个大小分别为F1和F2(F2F1)的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F满足()C(1)两分力同向时，合力最大：FmaxF1F2，合力方向与 F1、F2的方向相同(2)两分力反向时，合力最小：Fmin|F1F2|，合力方向与较大的分力的方向相同(3)合力的取值范围：|F1 F2|FF1F2牢记二力合成的大小关系测试2 网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d等为网绳的结点安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均成120向上的张角，如图乙所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为()BAF BF/2 CFmg D(Fmg)/2测试3 答案解析关于几个力与其合力，说法错误的是()A合力的作用效果跟原来那几个力共同作用 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求几个力的合力遵从平行四边形定则B合力与分力是等效替代的关系不能同时作用在物体上力的合成遵循平行四边形定则测试4 某同学为了验证力的平行四边形定则，在一块竖直放置的木板上钉了一枚大头针A，将一根橡皮筋的一端拴在A上第一次通过细线悬吊4个钩码时，橡皮筋的另一端被拉伸到O处(如图甲)；第二次在木板上固定了两个光滑小轮B和C，细绳通过两轮分别悬挂2个和3个钩码，他发现橡皮筋沿AO方向伸长但另一端O与O还未重合(如图乙)已知该同学使用的钩码质量均相同，为了使O与O点能够重合，他采取了以下措施，其中合理的是()A在小轮B、C下继续增加钩码B将小轮B、C适当向下方移动C将小轮B、C适当向下方移动，同时减 小B、C间距D将小轮B适当向左方移动，同时将C适 当向下方移动正确答案：BC