力的合成和分解課件

3.4力的合成和分解

如果蜘蛛網上的一根絲斷了，網會倒向哪邊？

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系呢？核心素養(yǎng)目標

物理觀念：通過自主學習及實例知道共點力、合力、分力、力的合成和力的分解。科學思維：1、通過實例引出合力和分力的概念，了解物理學常用的方法一—等效替代法。2、經過自主探究、實例分析知道分力與合力間的大小關系，掌握平行四邊形法則科學探究：通過小組合作探究輔以問題法、討論法、分析總結得到矢量運算法則----平行四邊形法則科學態(tài)度與責任：通過力的合成和分解的學習，感受對立統(tǒng)一的觀點在物理學中的意義；通過實驗培養(yǎng)良好的觀察習慣和嚴謹求實的科學精神。1、什么是共點力？一、基本概念任務一、閱讀課本P68-69完成下面內容：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據?力的方向如何確定？如何準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.選擇適當的標度，用力的圖示準確畫出分力F1、F2和它們的合力F，并觀察猜想它們的關系。分析與論證：OF1F2F實驗結論：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可以分解為無數對大小、方向不同的分力。一個已知力究竟應該怎樣分解，要根據具體問題來確定。二、基本規(guī)律力的分解θ重力產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)律力的分解任務五、思考一個已知力究竟應該怎么樣分解？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在需要沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向對物體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根據三角函數得：F1=GsinθF2=Gcosθ牛刀小試三、概念補充--矢量任務六、思考：我們以前學過位移也是矢量，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：質量、路程、功、電流等②標量：既有大小沒有方向，相加時遵從算術法則的物理量。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標量：既有大小沒有方向，相加時遵從算術法則的物理量。例：質量、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

①當θ＝0°時，即兩個力同向，F合＝F1＋F2（同向相加，合力與分力同向，合力最大）②當θ＝180°時，即兩個力反向，F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