《力的合成和分解》人教版1課件

1、第三章相互作用力第三章相互作用力4力的合成和分解4力的合成和分解目標(biāo)體系構(gòu)建課前預(yù)習(xí)反饋課內(nèi)互動探究核心素養(yǎng)提升素養(yǎng)脈絡(luò)構(gòu)建課堂達(dá)標(biāo)檢測夯基提能作業(yè)目標(biāo)體系構(gòu)建課前預(yù)習(xí)反饋課內(nèi)互動探究核心素養(yǎng)提升素養(yǎng)脈絡(luò)構(gòu)建目標(biāo)體系構(gòu)建目標(biāo)體系構(gòu)建【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道合力和分力的概念。2知道力的合成和分解的概念，知道力的分解與合成互為逆運(yùn)算。3理解平行四邊形定則，會用圖解法和計(jì)算法進(jìn)行力的合成和分解。4知道矢量和標(biāo)量的概念及其區(qū)別?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】【思維脈絡(luò)】【思維脈絡(luò)】課前預(yù)習(xí)反饋課前預(yù)習(xí)反饋1共點(diǎn)力幾個力如果都作用在物體的_，或者它們的作用線_，這幾個力叫作共點(diǎn)力。2合力與分力假設(shè)一個力單獨(dú)作用的_跟某幾個力共

2、同作用的_相同，這個力就叫作那幾個力的_，這幾個力叫作那個力的_。知識點(diǎn) 1合力和分力同一點(diǎn)相交于一點(diǎn)效果效果合力分力1共點(diǎn)力知識點(diǎn) 1合力和分力同一點(diǎn)相交于一點(diǎn)效果效果3合力與分力的關(guān)系合力與分力之間是一種_的關(guān)系，合力作用的_與分力_相同。等效替代效果共同作用的效果3合力與分力的關(guān)系等效替代效果共同作用的效果1力的合成：求_的過程。2力的分解：求_的過程。3平行四邊形定則：在兩個力合成時(shí)，以表示這兩個力的有向線段為_作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的_就代表合力的大小和方向，如圖所示，_表示F1與F2的合力。知識點(diǎn) 2力的合成和分解幾個力的合力一個力的分力鄰邊對角線F1力的合成：求_的過程。知

3、識點(diǎn)4如果沒有限制，同一個力F可以分解為_對大小、方向不同的分力。5兩個以上共點(diǎn)力的合力的求法：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力與第三個力的合力，直到把_都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。無數(shù)所有的力4如果沒有限制，同一個力F可以分解為_對大小、1矢量：既有大小又有方向，相加時(shí)遵從_的物理量。2標(biāo)量：只有大小，沒有方向，相加時(shí)遵從_的物理量。知識點(diǎn) 3矢量和標(biāo)量平行四邊形定則算術(shù)法則1矢量：既有大小又有方向，相加時(shí)遵從_判一判(1)兩個力的合力一定等于這兩個力的代數(shù)和。()(2)兩個力的合力一定大于其中任意一個力的大小。()(3)兩個力的合力的方向可能與兩個分力的方向都不相同。

4、()(4)分力與合力是同時(shí)作用在物體上的。()(5)將一個已知力進(jìn)行分解，得到的分力是唯一的。()(6)矢量與標(biāo)量的本質(zhì)區(qū)別是它們的運(yùn)算方法不同。()預(yù)習(xí)自測 判一判預(yù)習(xí)自測 選一選如圖所示，吊環(huán)運(yùn)動員在體操比賽過程的四個靜止動作中，兩側(cè)吊繩所受拉力最小的是()解析：兩側(cè)拉力的合力大小等于人的重力，由力的合成法則知，兩側(cè)繩的夾角越小，其吊繩所受拉力越小，故選D。D 選一選如圖所示，吊環(huán)運(yùn)動員在體操比賽過程的四個靜止動作想一想我們不可能直接用雙手把一段圓木掰成兩半，但若我們使用斧子，就很容易將圓木向兩邊劈開(如圖)。仔細(xì)觀察你會發(fā)現(xiàn)，斧子的橫截面就像是兩個背靠背黏合在一起的斜面。斧子這種獨(dú)特的形

5、狀能夠?qū)⒁粋€較小的力分解成兩個較大的分力。想一想，這是什么原因呢？想一想解析：當(dāng)合力一定時(shí)，分力的大小和方向?qū)㈦S著分力間夾角的改變而改變。兩個分力間的夾角越大，分力也就越大(如圖)。刀、斧等工具正是利用了這一道理。將刀斧的刃做薄，使其鋒利；將其背適當(dāng)做厚，使劈開物體的分力之間的夾角較大，產(chǎn)生的分力也就越大。解析：當(dāng)合力一定時(shí)，分力的大小和方向?qū)㈦S著分力間夾角的改變而課內(nèi)互動探究課內(nèi)互動探究如圖所示是大家都很熟悉的“曹沖稱象”的故事。圖中曹沖根據(jù)什么得到大象和船上石頭的重力相等？其中包含什么思想方法？請你結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)再舉一個相似的例子。一合力與分力情境導(dǎo)入 如圖所示是大家都很熟悉的“曹沖稱象”的

6、故事。一合力與分力情境提示：在船的吃水線相同的情況下，一頭大象的重力與一堆石頭的重力相當(dāng)。其中包含了等效替代的思想方法，即一頭大象和一堆石頭的作用效果相同。結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)舉例：一桶水可以由一個成年人單獨(dú)提起，也可以由兩個小孩共同提起。兩個小孩對水桶的作用效果與一個成年人對水桶的作用效果相同。力的合成和分解人教版1課件1合力與分力的相關(guān)性要點(diǎn)提煉 1合力與分力的相關(guān)性要點(diǎn)提煉 2合力與分力間的大小關(guān)系當(dāng)兩分力F1、F2大小一定時(shí)(1)兩力同向時(shí)合力最大：FF1F2，方向與兩力同向；(2)兩力方向相反時(shí)，合力最?。篎|F1F2|，方向與兩力中較大的力同向。(3)兩力夾角為時(shí)，如圖，合力隨的增大而減小

7、，合力大小的范圍是：|F1F2|FF1F2。2合力與分力間的大小關(guān)系關(guān)于合力與其兩個分力的關(guān)系，正確的是()A合力與分力同時(shí)作用在物體上B合力的大小隨兩分力夾角的增大而增大C合力的大小一定大于任意一個分力D合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力典例剖析 典題 1D 關(guān)于合力與其兩個分力的關(guān)系，正確的是()典例剖析 典題思路引導(dǎo)：解答本題時(shí)需要把握以下兩點(diǎn)：(1)合力與分力作用效果相同，但不同時(shí)作用在物體上；(2)合力與分力遵循平行四邊形定則。解析：合力與分力的作用效果相同，它們并不是同時(shí)作用在物體上，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)平行四邊形定則可知：兩個共點(diǎn)力的合力的大小不一定大于小的分力，如下圖甲

8、，也不一定小于大的分力，如下圖乙；合力的大小也不隨夾角的增大而增大如下圖丙；并且也不一定大于任意一個分力。故D正確，B、C錯誤。思路引導(dǎo)：解答本題時(shí)需要把握以下兩點(diǎn)：思維升華：合力與分力是等效替代關(guān)系，對物體進(jìn)行受力分析時(shí)，不能同時(shí)分析合力與分力。合力可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能與某一分力大小相等。力的合成和分解人教版1課件1(多選)(2019陜西省漢濱區(qū)高一上學(xué)期期中)如圖，一個大人單獨(dú)提起一桶水和兩個小孩共同提起同一桶水，則下列說法正確的是()A大人的拉力可以看作兩個小孩拉力的合力B大人拉力一定等于兩個小孩拉力大小之和C兩個小孩兩手臂夾角越大，則拉力越小D兩個小孩兩手臂夾角越

9、大，則拉力越大對點(diǎn)訓(xùn)練 AD 1(多選)(2019陜西省漢濱區(qū)高一上學(xué)期期中)如圖，一解析：大人的拉力與兩小孩的拉力效果相同，A正確；由共點(diǎn)力的合成法則知合力一定，夾角越大，分力越大，故B、C錯誤，D正確。力的合成和分解人教版1課件兩人同拉(或推)一輛車如下圖所示，每人用力的大小都是100 N，車受到的合力一定是200 N嗎？提示：不一定。兩個力的合力應(yīng)根據(jù)平行四邊形定則，用作圖或者計(jì)算的方法求得。二求合力的方法情境導(dǎo)入 兩人同拉(或推)一輛車如下圖所示，每人用力的大小都是100 1作圖法根據(jù)平行四邊形定則用作圖工具作出平行四邊形，然后用測量工具測量出合力的大小、方向，具體操作流程如下：要點(diǎn)提

10、煉 1作圖法要點(diǎn)提煉 2計(jì)算法可以根據(jù)平行四邊形定則作出分力及合力的示意圖，然后由幾何知識求解對角線，即為合力。以下為求合力的兩種特殊情況：2計(jì)算法力的合成和分解人教版1課件(1)在力的合成中分力是實(shí)際存在的，每一個分力都有對應(yīng)的施力物體，而合力沒有與之對應(yīng)的施力物體。(2)合力為各分力的矢量和，合力可以大于兩個分力中的任何一個力，也可以小于兩分力中的任何一個力，還有可能和分力大小相等。特別提醒 特別提醒 (2019山東省德州市高一上學(xué)期檢測)2018年10月23日通車的港珠澳大橋是一座跨海大橋，連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市，全長為49.968千米，主體工程“海中橋隧”長35.578

11、千米，其中海底隧道長約6.75千米，橋梁長約29千米。橋梁采用斜拉索式，假設(shè)斜拉橋中一對鋼索與豎直方向的夾角是30，如圖乙所示，每根鋼索中的拉力都是3104牛，那么它們對塔柱形成的合力有多大？方向如何？典例剖析 典題 2 (2019山東省德州市高一上學(xué)期檢測)2018年10月思路引導(dǎo)：本題可用作圖法或計(jì)算法求解。(1)作圖法簡單、直觀，是物理學(xué)中常用的方法之一，但不夠精確。(2)在應(yīng)用計(jì)算法時(shí)，要畫出力的合成的示意圖。(3)兩力夾角為特殊角(如120、90等)時(shí)，應(yīng)用計(jì)算法求合力更簡單。解析：把兩根鋼索的拉力看成沿鋼索方向的兩個分力，以它們?yōu)猷忂叜嫵鲆粋€平行四邊形，其對角線就表示它們的合力。由

12、對稱性可知，合力方向一定沿塔柱豎直向下。下面用兩種方法計(jì)算這個合力的大小：思路引導(dǎo)：本題可用作圖法或計(jì)算法求解。解法一：作圖法如下圖甲所示，自O(shè)點(diǎn)引兩根有向線段OA和OB，它們跟豎直方向的夾角都為30。取單位長度為1104 N，則OA和OB的長度都是3個單位長度，作出平行四邊形和對角線OC。量得對角線OC長為5.2個單位長度，所以合力的大小為F5.21104 N5.2104 N。解法一：作圖法量得對角線OC長為5.2個單位長度，所以合力的力的合成和分解人教版1課件思維升華：(1)作圖時(shí)，合力、分力要共點(diǎn)，實(shí)線、虛線要分清，標(biāo)度要唯一且適當(dāng)。(2)作圖法和計(jì)算法均為矢量運(yùn)算的通用方法。力的合成和

13、分解人教版1課件2如圖所示，兩個人共同用力將一個牌匾拉上墻頭。其中一人用了450 N的拉力，另一個人用了600 N的拉力，如果這兩個人所用拉力的夾角是90，求它們的合力。答案：750 N，與較小拉力的夾角為53對點(diǎn)訓(xùn)練 2如圖所示，兩個人共同用力將一個牌匾拉上墻頭。其中一人用了解析：1.作圖法如圖所示，設(shè)定單位長度表示150 N的力，用一個點(diǎn)O代表牌匾，兩拉力之間的夾角為90，依題意作出力的平行四邊形。用刻度尺量出平行四邊形的對角線長為圖示線段的5倍，故合力大小為F1505 N750 N，用量角器量出合力F與F1的夾角53解析：1.作圖法力的合成和分解人教版1課件如圖所示，取一根細(xì)線，將細(xì)線的

14、一端系在左手中指上，另一端系上一個重物。用一支鉛筆的一端頂在細(xì)線上的某一點(diǎn)，使鉛筆保持水平，鉛筆的另一端置于手掌心，細(xì)線的下段豎直向下。重物豎直向下拉細(xì)線的力產(chǎn)生什么作用效果？三力的分解(效果分解法)情境導(dǎo)入 提示：重物豎直向下拉細(xì)線的力會產(chǎn)生兩個效果：沿著上邊斜線方向斜向下拉緊細(xì)線，沿著鉛筆方向向左壓緊鉛筆。如圖所示，取一根細(xì)線，將細(xì)線的一端系在左手中指上，另一端系上1力的效果分解法的一般思路要點(diǎn)提煉 1力的效果分解法的一般思路要點(diǎn)提煉 2常見實(shí)例分析2常見實(shí)例分析力的合成和分解人教版1課件力的合成和分解人教版1課件如下圖所示，重力為G的物體放在傾角為的光滑斜面上，分別被垂直斜面的擋板(如甲

15、圖)和豎直放置的擋板(如乙圖)擋住。根據(jù)力的作用效果，試對兩個圖中物體的重力進(jìn)行分解，作出示意圖，并求出兩分力的大小。典例剖析 典題 3如下圖所示，重力為G的物體放在傾角為的光滑斜面上，分別被思路引導(dǎo)：對一個確定的物體所受的力進(jìn)行分解時(shí)，應(yīng)考慮實(shí)際效果，進(jìn)行有意義的分解。本題中由于擋板的方位不同，重力產(chǎn)生的兩個分力的方向也不同。要注意根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個分力的方向。力的合成和分解人教版1課件思維升華：按力的作用效果分解時(shí)，準(zhǔn)確確定兩個分力的方向是關(guān)鍵，作出平行四邊形后常用三角函數(shù)、相似三角形等數(shù)學(xué)知識求解。思維升華：按力的作用效果分解時(shí)，準(zhǔn)確確定兩個分力的方向是關(guān)鍵3(2019上海交通

16、大學(xué)附中高一上學(xué)期期末)下圖中按力的作用效果分解正確的是()對點(diǎn)訓(xùn)練 A 3(2019上海交通大學(xué)附中高一上學(xué)期期末)下圖中按力的解析：按力的作用效果分解如圖(1)(2)(3)(4)所示，故選A。力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載解析：按力的作用效果分解如圖(1)(2)(3)(4)所示，故如圖所示，人拉物塊向前加速運(yùn)動，請思考：(1)物塊受幾個力？根據(jù)平行四邊形定則求這幾個力的合力簡便嗎？(2)用正交分解法求合力時(shí)，如何建立坐標(biāo)系讓計(jì)算時(shí)簡單？提示：(1)物塊受到重力、支持力、摩擦

17、力以及拉力四個力的作用。用平行四邊形定則求合力的話，會很煩瑣。(2)建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)使盡可能多的力與坐標(biāo)軸重合。四力的分解(正交分解法)情境導(dǎo)入 力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載如圖所示，人拉物塊向前加速運(yùn)動，請思考：四力的分解(正交分解1定義：在許多情況下，根據(jù)力的實(shí)際作用效果，我們可以把一個力分解為兩個相互垂直的分力。把力沿著兩個選定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解法。2適用情況：適用于計(jì)算三個或三個以上力的合成。3步驟：(1)建立坐標(biāo)系：以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，直角

18、坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上。要點(diǎn)提煉 力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載1定義：在許多情況下，根據(jù)力的實(shí)際作用效果，我們可以把一個(2)正交分解各力：將每一個不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上，并在圖上注明，用符號Fx和Fy表示，如圖所示。(3)在圖上標(biāo)出力與x軸或力與y軸的夾角，然后列出Fx、Fy的數(shù)學(xué)表達(dá)式，與兩軸重合的力不需要分解。力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免

19、費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載(2)正交(3)在圖上標(biāo)出力與x軸或力與y軸的夾角，然后列出力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課在同一平面內(nèi)共點(diǎn)的四個力F1、F2、F3、F4的大小依次為19 N、40 N、30 N和15 N，方向如圖所示，求它們的合力。典例剖析 典題 4思路引導(dǎo)：應(yīng)用正交分解將各力先分解，再合成，在建立坐標(biāo)系時(shí)盡量使各力與坐標(biāo)軸的夾角為特殊角。力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的

20、合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載在同一平面內(nèi)共點(diǎn)的四個力F1、F2、F3、F4的大小依次為解析：本題若連續(xù)運(yùn)用平行四邊形定則求解，需解多個斜三角形，一次又一次確定合力的大小和方向，計(jì)算過程十分復(fù)雜。為此，可采用力的正交分解法求解此題。如圖甲建立直角坐標(biāo)系，把各個力分解到兩個坐標(biāo)軸上，并求出x軸和y軸上的合力Fx和Fy，有力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載解析：本題若連續(xù)運(yùn)用平行四邊形定則求解，需解多個斜三角形，一力的合成和分解PPT人教版1課件

21、優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課思維升華：(1)建立坐標(biāo)系之前，要對物體進(jìn)行受力分析，畫出各力的示意圖，一般各力的作用點(diǎn)都移到物體的重心上。(2)建立坐標(biāo)系的原則：使盡量多的力落在坐標(biāo)軸上，盡量減少分解力的個數(shù)。力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課4(多選)如圖所示，重為G的小孩沿斜面勻速滑

22、下，小孩受力如圖所示，這些力之間的大小關(guān)系是()ANGcos BfGsin CfNGDG2N2f 2對點(diǎn)訓(xùn)練 ABD 力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載4(多選)如圖所示，重為G的小孩沿斜面勻速滑下，小孩受力如解析：將重力G沿平行于斜面和垂直于斜面兩個方向正交分解如圖所示，則NG2Gcos ，A對；fG1Gsin ，B正確；重力G大小等于N與f合力大小，G2N2f 2，D正確。力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件

23、優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載解析：將重力G沿平行于斜面和垂直于斜面兩個方向正交分解如圖所核心素養(yǎng)提升力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載核心素養(yǎng)提升力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件pp (多選)有三個力，一個力是12 N，一個力是6 N，一個力是7 N，則關(guān)于這三個力的合力，下列說法正確的是()A合力的最小值為1 NB合力的最小值為0C合力不可能為20 ND合力不可能為30 N錯解：A易錯點(diǎn)：不能正確處理三個共點(diǎn)力的合力范圍案 例BD 力的合成和分解PPT人教版

24、1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載 (多選)有三個力，一個力是12 N，一個力是6 N，一個錯因分析：認(rèn)為當(dāng)三個力在一條直線上，同向時(shí)有最大值，反向時(shí)有最小值，所以最大值為25 N，最小值為1 N，而錯選A。解析：可以先將任意兩個力求合力，比如將6 N和7 N的力求合力，合力的范圍是113 N，因此如果將這個合力再和12 N的力合成，合力的范圍應(yīng)該是025 N，所以選項(xiàng)B、D是正確的。力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免費(fèi)課件優(yōu)秀課件課件下載力的合成和分解PPT人教版1課件優(yōu)秀課件ppt課件免