《力的合成和分解》相互作用——力PPT課件
第一部分內(nèi)容：學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念．
2．理解平行四邊形定則是一切矢量合成的普遍法則，會(huì)用平行四邊形定則求合力，知道分力與合力間的大小關(guān)系．(重點(diǎn))
3．知道共點(diǎn)力的概念，力的分解原則，會(huì)用作圖法、計(jì)算法求合力．(難點(diǎn))
4．知道力的三角形定則，會(huì)區(qū)別矢量和標(biāo)量．(重點(diǎn)，難點(diǎn))
5．會(huì)用正交分解法求分力．
6．會(huì)通過實(shí)驗(yàn)探究力的平行四邊形定則.
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力的合成和分解PPT，第二部分內(nèi)容：新知探究
基礎(chǔ)梳理
一、合力與分力
1．共點(diǎn)力：作用在物體的__________或者延長線__________的一組力．
2．當(dāng)物體受到幾個(gè)力的共同作用時(shí)，可以用一個(gè)力代替它們，這個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來幾個(gè)力的__________相同，那么這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的_____，原來的幾個(gè)力叫做這個(gè)力的_____．
二、力的合成和分解
1．力的合成定義：求_______________的過程．
2．平行四邊形定則：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為______作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的____________就代表合力的大小和方向．
3．多力合成的方法：先求出____________的合力，再求出這個(gè)合力與____________的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力．
4．分解法則：遵循平行四邊形定則．把一個(gè)已知力F作為平行四邊形的____________，與力F共點(diǎn)的平行四邊形的兩個(gè)______，就表示力F的兩個(gè)分力F1和F2.
5．力的分解依據(jù)
一個(gè)力可以分解為兩個(gè)力，如果沒有限制，一個(gè)力可以分解為______對(duì)大小、方向不同的分力．
三、矢量和標(biāo)量
1．矢量：既有大小，又有方向，合成時(shí)遵守__________________或__________________的物理量．
2．標(biāo)量：只有大小，沒有方向，求和時(shí)按照____________相加的物理量．
自我檢測(cè)
思維辨析
(1)合力及其分力可以同時(shí)作用在物體上． ( )
(2)幾個(gè)力的共同作用效果可以用一個(gè)力來代替．( )
(3)兩個(gè)力的合力一定比其分力大．( )
(4)在進(jìn)行力的合成與分解時(shí)，都要應(yīng)用平行四邊形定則或三角形定則．( )
(5)既有大小又有方向的物理量一定是矢量．( )
(6)對(duì)物體受力分析時(shí)，只能畫該物體受到的力，其他物體受到的力不能畫在該物體上．( )
基礎(chǔ)理解
(1)某同學(xué)在單杠上做引體向上，在圖中的四個(gè)選項(xiàng)中雙臂用力最小的是( )
提示：選B.根據(jù)兩個(gè)分力大小一定時(shí)，夾角增大，合力減小可知：雙臂拉力的合力一定(等于同學(xué)自身的重力)，雙臂的夾角越大，所需拉力越大，故雙臂平行時(shí)，雙臂的拉力最小，各等于重力的一半，故B正確．
(2)(多選)如圖所示是李強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，他將細(xì)繩的一端系在手指上，細(xì)繩的另一端系在直桿的A端，桿的左端頂在掌心上，組成一個(gè)“三角支架”．在桿的A端懸掛不同的重物，并保持靜止．通過實(shí)驗(yàn)會(huì)感受到( )
A．細(xì)繩是被拉伸的，桿是被壓縮的
B．桿對(duì)手掌施加的作用力的方向沿桿由C指向A
C．細(xì)繩對(duì)手指施加的作用力的方向沿細(xì)繩由B指向A
D．所掛重物質(zhì)量越大，細(xì)繩和桿對(duì)手的作用力也越大
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力的合成和分解PPT，第三部分內(nèi)容：師生互動(dòng)
合力與分力
問題導(dǎo)引
如圖所示，一個(gè)成年人或兩個(gè)孩子均能提起相同質(zhì)量的一桶水，那么該成年人用的力與兩個(gè)孩子用的力作用效果是否相同？二者能否等效替換？
要點(diǎn)提示 效果相同，能等效替換．
【核心深化】
1．合力與分力的“三性”
2．合力與分力的大小關(guān)系
兩個(gè)力共線
(1)最大值：當(dāng)兩個(gè)力同向時(shí)，合力F最大，F(xiàn)max＝F1＋F2，合力與分力方向相同
(2)最小值：當(dāng)兩個(gè)力反向時(shí)，合力F最小，F(xiàn)min＝|F1－F2|，合力與分力中較大的力方向相同
兩分力成某一角度θ
合力大小的范圍是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.夾角θ越大，合力就越小
合力可以大于等于兩分力中的任何一個(gè)力，也可以小于兩分力中的任何一個(gè)力
3.求共點(diǎn)力合力的常用方法
(1)作圖法：作圖法就是用作圖工具根據(jù)平行四邊形定則作出平行四邊形，然后用測(cè)量工具測(cè)量出合力的大小、方向，具體操作流程如下：
(2)計(jì)算法
①兩分力共線時(shí)
F1與F2方向相同
合力大小F＝F1＋F2，方向與F1和F2的方向相同
F1與F2方向相反
合力大小F＝|F1－F2|，方向與F1和F2中較大的方向相同
②兩分力不共線時(shí)：可以先根據(jù)平行四邊形定則作出分力及合力的示意圖，然后由幾何知識(shí)求解對(duì)角線，即為合力．以下為求合力的兩種常見的特殊情況：
關(guān)鍵能力1 對(duì)合力與分力等效關(guān)系的理解
(多選)(2019•南昌高一檢測(cè))關(guān)于幾個(gè)力與其合力的說法中，正確的有( )
A．合力的作用效果跟原來幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同
B．合力與原來那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上
C．合力的作用可以替代原來那幾個(gè)力的作用
D．不同性質(zhì)的力不可以合成
[解析] 由合力和分力的定義可知，A正確；合力和它的分力是等效替代關(guān)系，而不是物體同時(shí)受到合力和分力，它們不能同時(shí)存在，B錯(cuò)誤，C正確；力能否合成與力的性質(zhì)無關(guān)，D錯(cuò)誤．
關(guān)鍵能力2 合力與分力的大小關(guān)系
(2019•工農(nóng)校級(jí)期末)在力的合成中，下列關(guān)于兩個(gè)分力與它們的合力關(guān)系的說法中，正確的是( )
A．合力一定大于每一個(gè)分力
B．合力一定小于每一個(gè)分力
C．兩個(gè)分力大小不變，夾角在0°～180°之間變化時(shí)，夾角越大合力越小
D．兩個(gè)分力大小不變，夾角在0°～180°之間變化時(shí)，夾角越大合力越大
關(guān)鍵能力3 合力范圍的確定
(1)(2019•宜昌高一檢測(cè))大小分別是30 N和25 N的兩個(gè)力，同時(shí)作用在一個(gè)物體上，對(duì)于合力F大小的估計(jì)最恰當(dāng)?shù)氖? )
A．F＝55 N B．25 N≤F≤30 N
C．25 N≤F≤55 N D．5 N≤F≤55 N
(2)三個(gè)共點(diǎn)力F1＝5 N、F2＝8 N、F3＝10 N作用在同一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上，其合力大小范圍正確的是( )
A．0≤F≤23 N B．3 N≤F≤23 N
C．7 N≤F≤23 N D．13 N≤F≤23 N
關(guān)鍵能力4 平行四邊形定則在求合力中的應(yīng)用
(2019•南昌校級(jí)期中)南昌八一大橋是江西省第一座斜拉索橋，全長3 000多米，設(shè)計(jì)為雙獨(dú)塔雙索面扇形預(yù)應(yīng)力斜拉橋，如圖所示．挺拔高聳的103米主塔似一把利劍直刺蒼穹，塔兩側(cè)的多對(duì)鋼索連接主梁，呈扇面展開，如巨型琴弦，正彈奏著巨龍騰飛的奏鳴曲．假設(shè)斜拉橋中某對(duì)鋼索與豎直方向的夾角都是53°，每根鋼索中的拉力都是5×104 N，那么它們對(duì)塔柱形成的合力有多大？方向如何？(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)
名師點(diǎn)撥
1．三個(gè)分力的合力范圍的確定方法
最大值 三力同向合力最大，即Fmax＝F1＋F2＋F3
最小值 (1)若其中一個(gè)力在另兩個(gè)力的合力范圍之內(nèi)，合力最小值為0
(2)若其中一個(gè)力不在另兩個(gè)力的合力范圍之內(nèi)，合力最小值等于最大力減去兩個(gè)較小力(絕對(duì)值)
2.多個(gè)力合成的技巧
多個(gè)力的合成的基本方法仍是平行四邊形定則，但要掌握一定技巧，一般情況下：
(1)若有兩分力共線(方向相同或相反)，應(yīng)先求這兩個(gè)分力的合力．
(2)若兩分力F1、F2垂直，則先求F1、F2的合力．
(3)若兩分力大小相等，夾角為120°，則先求它們的合力(大小仍等于分力)．
【達(dá)標(biāo)練習(xí)】
1．(多選)(2019•東麗校級(jí)期中)下列關(guān)于合力和分力的說法中，正確的是( )
A．分力與合力同時(shí)作用在物體上
B．分力同時(shí)作用在物體上時(shí)產(chǎn)生的效果與合力單獨(dú)作用在物體上產(chǎn)生的效果相同
C．幾個(gè)力的合力就是這幾個(gè)力的代數(shù)和
D．合力可能大于、等于或小于任一分力
2．(2019•永城校級(jí)期末)兩個(gè)力F1和F2間的夾角為θ，兩力的合力為F，以下說法正確的是( )
A．若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F就越大
B．合力F總比分力F1和F2中任何一個(gè)力都大
C．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就必然增大
D．若合力F不變，θ角越大，分力F1和F2就越大
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力的合成和分解PPT，第四部分內(nèi)容：隨堂知能演練
1．(多選)(2019•杭州高一檢測(cè))已知兩個(gè)分力的大小為F1、F2，它們的合力大小為F，下列說法中不正確的有( )
A．不可能出現(xiàn)F<F1同時(shí)F<F2的情況
B．不可能出現(xiàn)F>F1同時(shí)F>F2的情況
C．不可能出現(xiàn)F<F1＋F2的情況
D．不可能出現(xiàn)F>F1＋F2的情況
解析：選ABC.如果F1與F2大小相等，方向相反，則其合力為零，既小于F1又小于F2，故A錯(cuò)誤；如果F1、F2同向，則合力F＝F1＋F2，既大于F1又大于F2，故B錯(cuò)誤；合力F的范圍為|F1－F2|≤F≤F1＋F2，因此，C錯(cuò)誤，D正確．
2．(多選)如圖是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置的示意圖，一根輕繩繞過兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪后兩端各掛著一個(gè)相同的重物，與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn))，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)．如果要增大手指所受的拉力，可采取的辦法有( )
A．只增加繩的長度 B．只增加重物的重量
C．只將手指向下移動(dòng) D．只將手指向上移動(dòng)
3．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”．用一木板豎直放在鐵架臺(tái)和輕彈簧所在平面后，其部分實(shí)驗(yàn)操作如下，請(qǐng)完成下列相關(guān)內(nèi)容：
(1)如圖甲，在木板上記下懸掛兩個(gè)鉤碼時(shí)彈簧末端的位置O；
(2)卸下鉤碼然后將兩細(xì)繩套系在彈簧下端，用兩彈簧測(cè)力計(jì)將輕彈簧末端拉到同一位置O，記錄細(xì)繩套AO、BO的________及兩彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的讀數(shù)．圖乙中B彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為________N；
(3)該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出兩彈簧拉力FA、FB的大小和方向如圖丙所示，請(qǐng)?jiān)趫D丙中作出FA、FB的合力F′.
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