《 力的合成和分解》名師課件

物理

學(xué)科第三章相互作用--力第4節(jié)

力的合成和分解目錄1、課堂導(dǎo)入2、學(xué)習(xí)目標3、探究新知4、學(xué)習(xí)總結(jié)5、課堂練習(xí)課堂導(dǎo)入

《曹沖稱象》是人人皆知的歷史故事，請同學(xué)們結(jié)合下面的圖片回憶故事情節(jié)，細心體會曹沖是怎樣“稱出”大象的重量的？采用的是什么方法？效果相同等效替代課堂導(dǎo)入

一個靜止的物體，在某平面上受到5個力作用，你能判斷它將向哪個方向運動嗎？等效替代1個力想一想1、理解合力和分力的概念，明確合力和分力的關(guān)系；2、掌握力的平行四邊形法則；3、初步運用力的平行四邊形法則求解共點力的合力；4、會用作圖法求解兩個共點力的合力，并能判斷其合力大小隨夾角的變化情況，掌握合力的變化范圍。5、會在已知分力方向的情況下進行力的分解。探究新知

一個成年人用的力F與兩個孩子用的力F1、F2效果相同──把這桶水提起。探究新知探究新知（1）如果一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用時產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力，原來的幾個力叫做這個力的分力。（2）求幾個力的合力的過程或方法，叫做力的合成。1、合力和分力分

力

等效替代合

力探究新知2、力的合成（我們把求幾個力的合力的過程叫力的合成）（1）同向相加1）同一直線上兩個力的合成F10F2F=F1+F2F合力大?。篎=F1+F2方向：與兩力方向相同（2）反向相減0F1F2FF=|F1-F2|合力大?。篎=|F1-F2|方向：與較大力的方向相同探究新知同一直線上二力合成的規(guī)律使用直接加減的方法同向相加反向相減問題?若兩個分力的方向不在同一直線上呢?

探究新知實驗：探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律a、實驗儀器兩個彈簧測力計，橡皮條，小圓環(huán)，細線鉛筆、三角板白紙、圖釘、木板探究新知b、如何提供合力與分力以及如何保證合力與分力的作用效果相同？探究新知c、在實驗過程中，需要記錄哪些數(shù)據(jù)？如何記錄？力的大小

彈簧測力計力的方向

沿著各自拉線的方向探究新知d、

如何處理記錄下來的信息？力的圖示探究新知如何驗證猜想？

以兩個分力為鄰邊，借助三角板通過規(guī)范的幾何作圖，作出一個標準的平行四邊形，并找到它的對角線，與合力的測量值進行比較。提出猜想：

將拉力F的箭頭端分別與F1、F2的箭頭端連接，發(fā)現(xiàn)合力可能是以兩個分力為鄰邊的平行四邊形的對角線。探究新知

初步驗證猜想正確實驗步驟用圖釘把白紙釘在方木板上．

用兩個彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O(如圖)，用鉛筆描下O點的位置和兩條細繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù)．把方木板水平放在桌面上，用圖釘把橡皮條的一端固定在方木板上端正中的A點，另一端拴上兩個細繩套．

用鉛筆和刻度尺從力的作用點(位置O)沿著兩繩套的方向畫直線，按選定的標度作出這兩個彈簧測力計的拉力F1

和F2的圖示，以F1

和F2

為鄰邊作平行四邊形，過O點畫平行四邊形的對角線，即為合力F的圖示．1．釘白紙：2．拴繩套：3．兩力拉：4．作圖示

只用一個彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向，用刻度尺從O點按選定的標度沿記錄的方向作出這個彈簧測力計的拉力F′的圖示．比較一下，用平行四邊形定則求出的合力F與力F′的大小和方向在誤差允許范圍內(nèi)是否相同．改變兩個力F1、F2

的大小和夾角，再重復(fù)實驗若干次．5．一力拉：6．作比較：7．重復(fù)做：探究新知實驗結(jié)論

實驗表明：在兩個力合成時，以表示這兩個力的有向線段為鄰邊做平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。

探究新知2）不在同一直線上兩個力的合成——遵循平行四邊形定則

如果用表示兩個力F1和F2的線段為鄰邊做平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向，這個法則就叫平行四邊形定則。F合F2F1分力鄰邊合力對角線探究新知平行四邊形的對角線就代表合力的大小和方向。F大?。洪L度方向：角度θθF1F2o(1)做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，下列主要應(yīng)進行的步驟中的合理順序是：（

）

A．把木板平放在桌面上，再用圖釘把白紙釘在木板上B．只用一只彈簧秤通過線把橡皮條拉到0點，記下彈簧秤讀數(shù)和線的方向，按比例作出此力F′的圖示C．記下兩個彈簧秤讀數(shù)，描下兩個線套和橡皮條的方向以及結(jié)點的位置D．比較F和F′的大小和方向是否相同E．用圖釘把橡皮條的一端固定于板上A點，而在其另一端拴兩個線套F．用兩個彈簧秤分別拴住兩個線套并且互成角度地拉橡皮條使之伸長，讓結(jié)點到達某一位置0G．按比例作出兩個力F１、F２的圖示，用平行四邊形定則畫出合力F例1AEFCGBD探究新知(2)在“探究求合力的方法”實驗中，所用到的實驗器材有：方木板、白紙、橡皮條、細繩套(兩個)、圖釘幾個、彈簧秤(兩個)、三角板、刻度尺．實驗中若是用兩個彈簧秤把橡皮條拉到一定長度并記下結(jié)點位置Ｏ，此時需記下（

）

和（

）再改用一個彈簧秤時，也要把橡皮條結(jié)點拉到同一位置的理由是：（

）(3)若F１和F２表示兩個互成角度的力，F(xiàn)表示由平行四邊形定則作出的F１與F２的合力,F′表示用一個彈簧秤拉橡皮條時的力，則圖中符合實驗事實的是

．兩彈簧測力計的示數(shù)兩細繩的方向力的作用效果相同AC例1探究新知探究新知①θ＝0°時，即F1、F2共線同方向：

Fmax＝F1＋F2

合力方向與兩個力的方向相同②θ＝180°時，即F1、F2共線反方向：

Fmin＝｜F1－F2｜合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同。討

論：探究新知思考：合力是否一定比分力大？④二力合力的取值范圍：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2③F合隨F1和F2的夾角增大而減小。⑥F合可能大于、等于、小于任一分力。⑤

θ＝120°且F1=F2時，

｜F合｜=｜F1｜=｜F2｜

探究新知15NF1F2F530大小:F=15X5N=75N方向:與F1成530斜向右上方

例2力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向豎直向上。求這兩個力的合力F的大小和方向。探究新知

先求出兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。逐次合成法

多個力的合成F1F2F3F4F12F123F1234探究新知3、力的分解（我們把求幾個力的分力的過程叫力的分解）

如果要將一個力分解為兩個力，你能通過作平行四邊形得到這兩個分力嗎？——遵循平行四邊形定則探究新知F

一個力F原則上可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的兩個分力F1和F2。探究新知一個已知力究竟應(yīng)該怎樣分解？按實際效果分解FFF1F2探究新知GG2G1θ重力產(chǎn)生的效果使物體沿斜面下滑（或具有下滑的趨勢）使物體緊壓斜面探究新知GG2G1重力產(chǎn)生的效果使物體緊壓擋板使物體緊壓斜面θ探究新知GG2G1重力產(chǎn)生的效果使物體擠壓擋板使物體緊壓斜面θ探究新知FFaFbab拉力F產(chǎn)生的效果使a繩被拉長使b繩被拉長探究新知

例3光滑小球靜止在斜面和擋板之間，請根據(jù)重力的作用效果分解小球所受的重力，并說明這樣分解后有什么實際意義。GF1F2qGFN22FFN1F1θqθFN1FN2探究新知4、矢量和標量

矢量：在物理學(xué)中，既有大小又有方向，相加時遵守平行四邊形定則（或三角形定則）的物理量叫做矢量（vector）。如：力、位移、速度、加速度等。

標量：在物理學(xué)中，只有大小、沒有方向，求和時按照算術(shù)法則相加的物理量叫做標量。如：時間、質(zhì)量、長度等。探究新知矢量的合成法則

用表示兩個矢量的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合矢量的大小和方向，這就是矢量的平行四邊形定則。

將表示兩個矢量的有向線段首尾相接，從第一個矢量的首端指向第二個矢量尾端的有向線段就表示合矢量，這就是矢量的三角形定則。BACBAC學(xué)習(xí)總結(jié)分

力合

力力的合成力的分解

根據(jù)實際情況先確定兩個分力的方向，然后根據(jù)平行四邊形定則確定分力的大小。矢量運算法則：遵循平行四邊形定則區(qū)分標量和矢量（正交分解）課堂練習(xí)1、（多選）關(guān)于分力和合力的說法，正確的是（

）A、分力與合力同時作用在同一物體上B、分力同時作用于物體時共同產(chǎn)生的效果與合力單獨作用時產(chǎn)生的效果相同C、合力可能大于分力大小，也可能小于或等于分力D、兩個分力夾角為0時合力最大BCD課堂練習(xí)2、大小分別為30N和25N的兩個力，同時作用在一個物體上，兩個力的合力大小一定為()A、F=55NB、25N≤F≤30NC、55N≥F≥25ND、5N≤F≤55ND課堂練習(xí)3、如圖所示，一個重60N的物體置于光滑的水平面上，當用一個F=20N的力豎直向上拉物體時，物體所受的合力為（）A、0N B、40N，方向豎直向下C、40N，方向豎直向上D、80N，方向豎直向上FA4、按下列兩種情況把一個豎