物理人教版（2019）必修第一册3.4力的合成与分解（共50张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第一册3.4力的合成与分解（共50张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 39.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-10-31 11:14:16 | ||
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文档简介
(共50张PPT)
3.4力的合成和分解
第三章 相互作用——力
通过这节课学习我们可以知道：即使在算正确的情况下也不等于2.
本山大叔你错了
在算错的情况下不等于2
1+1在什么情况下不等于2？
《曹冲称象》是人人皆知的历史故事，请同学们结合下面的图片回忆故事情节，细心体会曹冲是怎样“称出”大象的重量的？采用的是什么方法？
“等效替代”
共点力
共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力 .
生活中的例子：搬书
一同学能否替代两位同学？
替代的依据是什么？
F1
F2
F
一、合力与分力
等效代替
分力
合力
替代
不是多了
作用效果相同
1.合力和分力：
2.合力和分力的关系：
等效代替
一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。
合力与分力
分力
合力
求几个力的合力的过程
叫做力的合成
如何求合力？
二、力的合成和分解
等效代替
分力
合力
求一个力的分力的过程
叫做力的分解
求几个力的合力的过程
叫做力的合成
1.力的合成和分解
如何求两个力的合力
情形一：同一直线上两个同向力的合成
F1
F2
F合=F1+F2
两个分力同向相加
布置考场拉课桌
如何求两个力的合力
情形二：同一直线上两个反向力的合成
F2
F1
F合=F1-F2
两个分力反向相减
如何求两个力的合力
情形三：互称角度的两个力
如何求合力？
实验器材
探究求合力的方法
方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮筋、细绳、三角板、刻度尺、图钉
探究求合力的方法
设计实验
1.怎样选择研究对象？
2.如何利用桌上器材得到两个分力？
3.如何获得两个分力的合力？
4.需要记录那些数据？方向怎样确定？
5.怎样保证两个分力的作用效果与一个合力的作用效果相同？
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
F1=10.0 N
F2=6.8 N
F合=12.8 N
O
2N
1.用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的结点伸长到某一位置Ｏ,记录结点Ｏ 的位置、两细绳的方向、两弹簧秤的示数F1 、F2 。
2.只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮筋的结点拉长到同一位置Ｏ，记录细绳的方向、弹簧秤的示数F 。
3.选定一个合适的标度，用力的图示法画出 F1 、F2 和 F 的图示。
观察与思考：以两分力为邻边做出平行四边形，画出两分力之间的对角线，看对角线与合力F 能否重合？
结论：
在误差允许范围内，合力与分力遵循平行四边形定则！
2、平行四边形定则
F
大小：标度
方向：角度
θ
F1
F2
o
以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向 .
此处画的应该是图示还是示意图？
1.弹簧测力计使用前必须要校准。同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是：将两只弹簧秤钩好后对拉，若两只弹簧在拉的过程中，读数相同，则可选，若不同，应另换，直至相同为止，应使拉力尽量大一些，以减小误差。
2.在满足合力不超过弹簧秤及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差。
3.用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大，也不宜太小，在60°～100°之间为宜。
4.弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内。
5.画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画大一些，但也不要太大而画出纸外。要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。
6.在同一次实验中，橡皮条拉到的结点O的位置一定要相同，由作图法得到的F和测量得到的F'不可能完全符合，但在误差允许范围内可以认为F和F'符合即可。
注
意
事
项
典型题
例1. 力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向竖直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 .
15 N
F1
F2
F
53°
方法一：作图法
大小: F = 15×5 N= 75 N
方向:与F1成53°斜向右上方
典型题
例1. 力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向竖直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 .
方法二：计算法（只适用于特殊角）
由直角三角形可得
方向：斜向右上方
与F1成
F1
F2
F合
练一练
F1与F2为作用在同一物体上的两个力，F1=10 N，F2=10 N，已知两力的夹角为120°，它们的合力大小是多少
F1=10 N
F2=10 N
o
F合=10 N
60°
当两个大小相等的分力夹角为120°时合力与分力相等
思考与讨论：
若F1、F2大小一定,夹角增大，合力如何变化？
合力什么时候最大，什么时候最小？
合力的范围如何？
①θ＝0°时，合力最大
②θ＝180°时，合力最小
③ F1和F2 大小不变时， F合 随F1和F2的夹角增大而减小.
④合力的取值范围：
｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
F合可能大于、等于、小于 F1、F2 .
思考：合力是否一定比分力大？
3、合力与分力间夹角θ关系：
①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：
F合＝F1＋F2 合力方向与两个力的方向相同
②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：
F合＝｜F1－F2｜ 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。
④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
③夹角θ越大，合力就越小：
F合随F1和F2的夹角增大而减小
F合可能大于、等于、小于 F1、F2
课堂练习
两个力的大小分别为30N和100N。关于它们合力的大小，下列说法正确的是（ ）
A. 最大值为100N
B. 最大值为130N
C. 最小值为0N
D. 最小值为30N
Ｂ
Ｂ
D
Ｂ
联系实际
例题：在日常生活中有时会碰到这种情况：当载重卡车陷于泥坑中时，汽车驾驶员按图所示的方法，用钢索把载重卡车和大树栓紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑，你能否用学过的知识对这一方法作出解释。
F
F1
F2
F
O
·
为什么四两可以拨千斤？
最大值 三个力方向均相同时，三力合力最大，Fm＝F1＋F2＋F3
最小值 若一个力在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值为零
若一个力不在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力
三个力合力范围的确定：
F1=3N, F2=4N,F3=6N ,则合力取值范围是： 。
F1=3N, F2=4N,F3=8N ,则合力取值范围是： 。
0≤F合≤13N
1N≤F合≤15N
思考：若两个以上的力作用在一个物体上时如何求合力？
F1
F2
F3
F4
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
先求出两个力的合力，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.
逐次合成法
多个力的合成
F
如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形．
4、力的分解的多解性
已知一条对角线，可以画出多少个平行四边形？
一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分解
力的分解
F
F2
F1
拖拉机的拉力有什么实际作用效果？
拖地时的力有什么实际作用效果？
F
F1
F2
·
F
F2
F1
等效代替
课堂练习：请按照力的作用效果把各力分解
F
G
F
a
b
F
F1
F1
F1
F1
F2
F2
F2
F2
联系实际
高大的桥为什么要造很长的引桥？
G1
G
G2
q
q
联系实际
平行四边形
算术
1．标量：只有大小，没有方向的物理量
运算法则：代数法则
2．矢量：既有大小又有方向的物理量
运算法则：平行四边形法则.
三、矢量和标量
课堂小结
合力与分力：如果及格力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫作那几个力的合力，那几个力叫作这一个力的分力。
合力与分力的关系：等效替代
力的合成：已知分力求合力的过程
力的分解：已知合力求分力的过程
力和合成与分解遵循平行四边形定则
3.4力的合成和分解
第三章 相互作用——力
通过这节课学习我们可以知道：即使在算正确的情况下也不等于2.
本山大叔你错了
在算错的情况下不等于2
1+1在什么情况下不等于2？
《曹冲称象》是人人皆知的历史故事，请同学们结合下面的图片回忆故事情节，细心体会曹冲是怎样“称出”大象的重量的？采用的是什么方法？
“等效替代”
共点力
共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力 .
生活中的例子：搬书
一同学能否替代两位同学？
替代的依据是什么？
F1
F2
F
一、合力与分力
等效代替
分力
合力
替代
不是多了
作用效果相同
1.合力和分力：
2.合力和分力的关系：
等效代替
一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。
合力与分力
分力
合力
求几个力的合力的过程
叫做力的合成
如何求合力？
二、力的合成和分解
等效代替
分力
合力
求一个力的分力的过程
叫做力的分解
求几个力的合力的过程
叫做力的合成
1.力的合成和分解
如何求两个力的合力
情形一：同一直线上两个同向力的合成
F1
F2
F合=F1+F2
两个分力同向相加
布置考场拉课桌
如何求两个力的合力
情形二：同一直线上两个反向力的合成
F2
F1
F合=F1-F2
两个分力反向相减
如何求两个力的合力
情形三：互称角度的两个力
如何求合力？
实验器材
探究求合力的方法
方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮筋、细绳、三角板、刻度尺、图钉
探究求合力的方法
设计实验
1.怎样选择研究对象？
2.如何利用桌上器材得到两个分力？
3.如何获得两个分力的合力？
4.需要记录那些数据？方向怎样确定？
5.怎样保证两个分力的作用效果与一个合力的作用效果相同？
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
F1=10.0 N
F2=6.8 N
F合=12.8 N
O
2N
1.用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋的结点伸长到某一位置Ｏ,记录结点Ｏ 的位置、两细绳的方向、两弹簧秤的示数F1 、F2 。
2.只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮筋的结点拉长到同一位置Ｏ，记录细绳的方向、弹簧秤的示数F 。
3.选定一个合适的标度，用力的图示法画出 F1 、F2 和 F 的图示。
观察与思考：以两分力为邻边做出平行四边形，画出两分力之间的对角线，看对角线与合力F 能否重合？
结论：
在误差允许范围内，合力与分力遵循平行四边形定则！
2、平行四边形定则
F
大小：标度
方向：角度
θ
F1
F2
o
以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向 .
此处画的应该是图示还是示意图？
1.弹簧测力计使用前必须要校准。同一实验中的两只弹簧秤的选取方法是：将两只弹簧秤钩好后对拉，若两只弹簧在拉的过程中，读数相同，则可选，若不同，应另换，直至相同为止，应使拉力尽量大一些，以减小误差。
2.在满足合力不超过弹簧秤及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差。
3.用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大，也不宜太小，在60°～100°之间为宜。
4.弹簧测力计中弹簧轴线、橡皮条、细绳套应该位于与纸面平行的同一平面内。
5.画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画大一些，但也不要太大而画出纸外。要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。
6.在同一次实验中，橡皮条拉到的结点O的位置一定要相同，由作图法得到的F和测量得到的F'不可能完全符合，但在误差允许范围内可以认为F和F'符合即可。
注
意
事
项
典型题
例1. 力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向竖直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 .
15 N
F1
F2
F
53°
方法一：作图法
大小: F = 15×5 N= 75 N
方向:与F1成53°斜向右上方
典型题
例1. 力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向竖直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 .
方法二：计算法（只适用于特殊角）
由直角三角形可得
方向：斜向右上方
与F1成
F1
F2
F合
练一练
F1与F2为作用在同一物体上的两个力，F1=10 N，F2=10 N，已知两力的夹角为120°，它们的合力大小是多少
F1=10 N
F2=10 N
o
F合=10 N
60°
当两个大小相等的分力夹角为120°时合力与分力相等
思考与讨论：
若F1、F2大小一定,夹角增大，合力如何变化？
合力什么时候最大，什么时候最小？
合力的范围如何？
①θ＝0°时，合力最大
②θ＝180°时，合力最小
③ F1和F2 大小不变时， F合 随F1和F2的夹角增大而减小.
④合力的取值范围：
｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
F合可能大于、等于、小于 F1、F2 .
思考：合力是否一定比分力大？
3、合力与分力间夹角θ关系：
①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：
F合＝F1＋F2 合力方向与两个力的方向相同
②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：
F合＝｜F1－F2｜ 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。
④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
③夹角θ越大，合力就越小：
F合随F1和F2的夹角增大而减小
F合可能大于、等于、小于 F1、F2
课堂练习
两个力的大小分别为30N和100N。关于它们合力的大小，下列说法正确的是（ ）
A. 最大值为100N
B. 最大值为130N
C. 最小值为0N
D. 最小值为30N
Ｂ
Ｂ
D
Ｂ
联系实际
例题：在日常生活中有时会碰到这种情况：当载重卡车陷于泥坑中时，汽车驾驶员按图所示的方法，用钢索把载重卡车和大树栓紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑，你能否用学过的知识对这一方法作出解释。
F
F1
F2
F
O
·
为什么四两可以拨千斤？
最大值 三个力方向均相同时，三力合力最大，Fm＝F1＋F2＋F3
最小值 若一个力在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值为零
若一个力不在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力
三个力合力范围的确定：
F1=3N, F2=4N,F3=6N ,则合力取值范围是： 。
F1=3N, F2=4N,F3=8N ,则合力取值范围是： 。
0≤F合≤13N
1N≤F合≤15N
思考：若两个以上的力作用在一个物体上时如何求合力？
F1
F2
F3
F4
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
先求出两个力的合力，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.
逐次合成法
多个力的合成
F
如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形．
4、力的分解的多解性
已知一条对角线，可以画出多少个平行四边形？
一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分解
力的分解
F
F2
F1
拖拉机的拉力有什么实际作用效果？
拖地时的力有什么实际作用效果？
F
F1
F2
·
F
F2
F1
等效代替
课堂练习：请按照力的作用效果把各力分解
F
G
F
a
b
F
F1
F1
F1
F1
F2
F2
F2
F2
联系实际
高大的桥为什么要造很长的引桥？
G1
G
G2
q
q
联系实际
平行四边形
算术
1．标量：只有大小，没有方向的物理量
运算法则：代数法则
2．矢量：既有大小又有方向的物理量
运算法则：平行四边形法则.
三、矢量和标量
课堂小结
合力与分力：如果及格力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫作那几个力的合力，那几个力叫作这一个力的分力。
合力与分力的关系：等效替代
力的合成：已知分力求合力的过程
力的分解：已知合力求分力的过程
力和合成与分解遵循平行四边形定则