力的合成和分解課件

3.4力的合成和分解

如果蜘蛛網(wǎng)上的一根絲斷了，網(wǎng)會倒向哪邊？

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？如果我們能找到一種方法，即“用一個力的單獨作用替代幾個力的共同作用，而效果不變”，上述問題就迎刃而解了。你覺得這個力和被替代的兩個力會有怎樣的關(guān)系呢？核心素養(yǎng)目標(biāo)

物理觀念：通過自主學(xué)習(xí)及實例知道共點力、合力、分力、力的合成和力的分解?？茖W(xué)思維：1、通過實例引出合力和分力的概念，了解物理學(xué)常用的方法一—等效替代法。2、經(jīng)過自主探究、實例分析知道分力與合力間的大小關(guān)系，掌握平行四邊形法則科學(xué)探究：通過小組合作探究輔以問題法、討論法、分析總結(jié)得到矢量運算法則----平行四邊形法則科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過力的合成和分解的學(xué)習(xí)，感受對立統(tǒng)一的觀點在物理學(xué)中的意義；通過實驗培養(yǎng)良好的觀察習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神。1、什么是共點力？一、基本概念任務(wù)一、閱讀課本P68-69完成下面內(nèi)容：2、什么是合力與分力？嘗試舉例說明？3、什么是力的合成？什么是力的分解？共點力：幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點。1、什么是共點力？一、基本概念2、什么是合力與分力？分力：幾個力共同作用的效果跟某個力單獨作用的效果相同。合力：一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同。一、基本概念力的合成：求幾個力的合力的過程。合成力的分解：求一個力的分力的過程。分解3、什么是力的合成？什么是力的分解？一、基本概念二力同向10N5N10N5N二力反向5N10N10NF=5N

+10N=15NF=10N

–5N=5N5N1、同一直線上力的合成二、基本規(guī)律5FF=F1+F2？4F

3F

2、不在同一直線上力的合成力的合成設(shè)計實驗：1．研究對象是誰?如何得到合力F與分力F1、F2?怎樣保證合力與分力的作用效果相同？

2．實驗過程中需要記錄哪些數(shù)據(jù)?力的方向如何確定？如何準(zhǔn)確直觀地描述力的大小和方向?

3．為減小誤差測量時要注意哪些問題？二、基本規(guī)律力的合成任務(wù)二、閱讀課本P69實驗小組交流討論：進行實驗：小組活動1.測量分力F1、F2和它們的合力F的大小和方向。

小組活動2.選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，用力的圖示準(zhǔn)確畫出分力F1、F2和它們的合力F，并觀察猜想它們的關(guān)系。分析與論證：OF1F2F實驗結(jié)論：兩個力合成時，以表示這兩個力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力的大小和方向。這個法則叫平行四邊形定則。二、基本規(guī)律力的合成任務(wù)三、探究兩個互成角度的力合成規(guī)律【例題1】用作圖法畫出夾角分別為60°、90°、120°、150°的兩個力的合力.求它們的夾角是0°和180°時的合力.比較求得結(jié)果,并思考討論下列問題:FFFF思考:(1)兩個分力的夾角不同它們的合力是否相同？(2)合力一定比分力大嗎？

(3)當(dāng)兩個分力大小一定時,合力隨分力夾角變化而變化的規(guī)律是什么?何時合力最大?何時合力最小?合力的取值范圍是什么?1.當(dāng)兩個分力大小不變，合力的大小隨著兩個分力夾角的增大而

。2.兩個力的合力大小的取值范圍：

。小結(jié)兩力合成的變化規(guī)律：

|F1-F2|≤F≤F1+F2

減小牛刀小試F1F2F3F4F12F123F1234多力的合成用平行四邊形法則依次進行二力合成F

需要指出的是，如果沒有限制，對于同一條對角線，可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形。也就是說，同一個力F可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的分力。一個已知力究竟應(yīng)該怎樣分解，要根據(jù)具體問題來確定。二、基本規(guī)律力的分解θ重力產(chǎn)生的效果使物塊沿斜面下滑使物塊緊壓斜面F2F1θmgFF1F2向上提向前拉按力的作用效果來分解二、基本規(guī)律力的分解任務(wù)五、思考一個已知力究竟應(yīng)該怎么樣分解？例2：如圖，把一個物體放在傾角為O的斜面上，物體受重力G（物體還受到其他力的作用，圖中沒有畫出)?，F(xiàn)在需要沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向?qū)ξ矬w的運動分別進行研究，把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解為F1和F2，求兩個分力的大小。θ解：如圖所示GF2F1θ根據(jù)三角函數(shù)得：F1=GsinθF2=Gcosθ牛刀小試三、概念補充--矢量任務(wù)六、思考：我們以前學(xué)過位移也是矢量，它的計算是不是也是這樣？？課本P19從北京出發(fā)到武漢，發(fā)生的位移是x1，又從武漢到重慶，發(fā)生的位移是x2。在整個運動過程中，這個人的位移是x3，x3是合位移x1x2x3①矢量：既有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則的物理量。例：位移（x）、速度（v）、加速度（a）、力（F）等例：質(zhì)量、路程、功、電流等②標(biāo)量：既有大小沒有方向，相加時遵從算術(shù)法則的物理量。三、補充概念共點力：幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交與一點。合力：一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同。分力：幾個力共同作用的效果跟某個力單獨作用的效果相同。力的合成：求幾個力的合力的過程。力的分解：求一個力的分力的過程。矢量和標(biāo)量①矢量：既有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則的物理量。例：位移（x）、速度（v）、加速度（a）、力（F）等②標(biāo)量：既有大小沒有方向，相加時遵從算術(shù)法則的物理量。例：質(zhì)量、路程、功、電流等

平行四邊形定則：兩個力合成時，以表示這兩個力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力的大小和方向。這個法則叫平行四邊形定則。

力的合成小結(jié)

①當(dāng)θ＝0°時，即兩個力同向，F(xiàn)合＝F1＋F2（同向相加，合力與分力同向，合力最大）②當(dāng)θ＝180°時，即兩個力反向，F(xiàn)合＝｜F1－F2｜（反向相減，合力與分力中較大的力同向，合力最?。?/p>

③合力的取值范圍，｜F1－F2