《 力的合成和分解》名师课件

物理

学科第三章相互作用--力第4节

力的合成和分解目录1、课堂导入2、学习目标3、探究新知4、学习总结5、课堂练习课堂导入

《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？效果相同等效替代课堂导入

一个静止的物体，在某平面上受到5个力作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？等效替代1个力想一想1、理解合力和分力的概念，明确合力和分力的关系；2、掌握力的平行四边形法则；3、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力；4、会用作图法求解两个共点力的合力，并能判断其合力大小随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围。5、会在已知分力方向的情况下进行力的分解。探究新知

一个成年人用的力F与两个孩子用的力F1、F2效果相同──把这桶水提起。探究新知探究新知（1）如果一个力产生的效果跟几个力共同作用时产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力。（2）求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。1、合力和分力分

力

等效替代合

力探究新知2、力的合成（我们把求几个力的合力的过程叫力的合成）（1）同向相加1）同一直线上两个力的合成F10F2F=F1+F2F合力大小：F=F1+F2方向：与两力方向相同（2）反向相减0F1F2FF=|F1-F2|合力大小：F=|F1-F2|方向：与较大力的方向相同探究新知同一直线上二力合成的规律使用直接加减的方法同向相加反向相减问题?若两个分力的方向不在同一直线上呢?

探究新知实验：探究两个互成角度的力的合成规律a、实验仪器两个弹簧测力计，橡皮条，小圆环，细线铅笔、三角板白纸、图钉、木板探究新知b、如何提供合力与分力以及如何保证合力与分力的作用效果相同？探究新知c、在实验过程中，需要记录哪些数据？如何记录？力的大小

弹簧测力计力的方向

沿着各自拉线的方向探究新知d、

如何处理记录下来的信息？力的图示探究新知如何验证猜想？

以两个分力为邻边，借助三角板通过规范的几何作图，作出一个标准的平行四边形，并找到它的对角线，与合力的测量值进行比较。提出猜想：

将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，发现合力可能是以两个分力为邻边的平行四边形的对角线。探究新知

初步验证猜想正确实验步骤用图钉把白纸钉在方木板上．

用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O(如图)，用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数．把方木板水平放在桌面上，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上端正中的A点，另一端拴上两个细绳套．

用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1

和F2的图示，以F1

和F2

为邻边作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，即为合力F的图示．1．钉白纸：2．拴绳套：3．两力拉：4．作图示

只用一个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这个弹簧测力计的拉力F′的图示．比较一下，用平行四边形定则求出的合力F与力F′的大小和方向在误差允许范围内是否相同．改变两个力F1、F2

的大小和夹角，再重复实验若干次．5．一力拉：6．作比较：7．重复做：探究新知实验结论

实验表明：在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。

探究新知2）不在同一直线上两个力的合成——遵循平行四边形定则

如果用表示两个力F1和F2的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则就叫平行四边形定则。F合F2F1分力邻边合力对角线探究新知平行四边形的对角线就代表合力的大小和方向。F大小：长度方向：角度θθF1F2o(1)做“验证力的平行四边形定则”实验时，下列主要应进行的步骤中的合理顺序是：（

）

A．把木板平放在桌面上，再用图钉把白纸钉在木板上B．只用一只弹簧秤通过线把橡皮条拉到0点，记下弹簧秤读数和线的方向，按比例作出此力F′的图示C．记下两个弹簧秤读数，描下两个线套和橡皮条的方向以及结点的位置D．比较F和F′的大小和方向是否相同E．用图钉把橡皮条的一端固定于板上A点，而在其另一端拴两个线套F．用两个弹簧秤分别拴住两个线套并且互成角度地拉橡皮条使之伸长，让结点到达某一位置0G．按比例作出两个力F１、F２的图示，用平行四边形定则画出合力F例1AEFCGBD探究新知(2)在“探究求合力的方法”实验中，所用到的实验器材有：方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、图钉几个、弹簧秤(两个)、三角板、刻度尺．实验中若是用两个弹簧秤把橡皮条拉到一定长度并记下结点位置Ｏ，此时需记下（

）

和（

）再改用一个弹簧秤时，也要把橡皮条结点拉到同一位置的理由是：（

）(3)若F１和F２表示两个互成角度的力，F表示由平行四边形定则作出的F１与F２的合力,F′表示用一个弹簧秤拉橡皮条时的力，则图中符合实验事实的是

．两弹簧测力计的示数两细绳的方向力的作用效果相同AC例1探究新知探究新知①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：

Fmax＝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：

Fmin＝｜F1－F2｜合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。讨

论：探究新知思考：合力是否一定比分力大？④二力合力的取值范围：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2③F合随F1和F2的夹角增大而减小。⑥F合可能大于、等于、小于任一分力。⑤

θ＝120°且F1=F2时，

｜F合｜=｜F1｜=｜F2｜

探究新知15NF1F2F530大小:F=15X5N=75N方向:与F1成530斜向右上方

例2力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。探究新知

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F1F2F3F4F12F123F1234探究新知3、力的分解（我们把求几个力的分力的过程叫力的分解）

如果要将一个力分解为两个力，你能通过作平行四边形得到这两个分力吗？——遵循平行四边形定则探究新知F

一个力F原则上可以分解为无数对大小、方向不同的两个分力F1和F2。探究新知一个已知力究竟应该怎样分解？按实际效果分解FFF1F2探究新知GG2G1θ重力产生的效果使物体沿斜面下滑（或具有下滑的趋势）使物体紧压斜面探究新知GG2G1重力产生的效果使物体紧压挡板使物体紧压斜面θ探究新知GG2G1重力产生的效果使物体挤压挡板使物体紧压斜面θ探究新知FFaFbab拉力F产生的效果使a绳被拉长使b绳被拉长探究新知

例3光滑小球静止在斜面和挡板之间，请根据重力的作用效果分解小球所受的重力，并说明这样分解后有什么实际意义。GF1F2qGFN22FFN1F1θqθFN1FN2探究新知4、矢量和标量

矢量：在物理学中，既有大小又有方向，相加时遵守平行四边形定则（或三角形定则）的物理量叫做矢量（vector）。如：力、位移、速度、加速度等。

标量：在物理学中，只有大小、没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量叫做标量。如：时间、质量、长度等。探究新知矢量的合成法则

用表示两个矢量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矢量的大小和方向，这就是矢量的平行四边形定则。

将表示两个矢量的有向线段首尾相接，从第一个矢量的首端指向第二个矢量尾端的有向线段就表示合矢量，这就是矢量的三角形定则。BACBAC学习总结分

力合

力力的合成力的分解

根据实际情况先确定两个分力的方向，然后根据平行四边形定则确定分力的大小。矢量运算法则：遵循平行四边形定则区分标量和矢量（正交分解）课堂练习1、（多选）关于分力和合力的说法，正确的是（

）A、分力与合力同时作用在同一物体上B、分力同时作用于物体时共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果相同C、合力可能大于分力大小，也可能小于或等于分力D、两个分力夹角为0时合力最大BCD课堂练习2、大小分别为30N和25N的两个力，同时作用在一个物体上，两个力的合力大小一定为()A、F=55NB、25N≤F≤30NC、55N≥F≥25ND、5N≤F≤55ND课堂练习3、如图所示，一个重60N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=20N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为（）A、0N B、40N，方向竖直向下C、40N，方向竖直向上D、80N，方向竖直向上FA4、按下列两种情况把一个竖