力的合成和分解课件

3.4力的合成和分解

如果蜘蛛网上的一根丝断了，网会倒向哪边？

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？如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代几个力的共同作用，而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。你觉得这个力和被替代的两个力会有怎样的关系呢？核心素养目标

物理观念：通过自主学习及实例知道共点力、合力、分力、力的合成和力的分解。科学思维：1、通过实例引出合力和分力的概念，了解物理学常用的方法一—等效替代法。2、经过自主探究、实例分析知道分力与合力间的大小关系，掌握平行四边形法则科学探究：通过小组合作探究辅以问题法、讨论法、分析总结得到矢量运算法则----平行四边形法则科学态度与责任：通过力的合成和分解的学习，感受对立统一的观点在物理学中的意义；通过实验培养良好的观察习惯和严谨求实的科学精神。1、什么是共点力？一、基本概念任务一、阅读课本P68-69完成下面内容：2、什么是合力与分力？尝试举例说明？3、什么是力的合成？什么是力的分解？共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点。1、什么是共点力？一、基本概念2、什么是合力与分力？分力：几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同。合力：一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同。一、基本概念力的合成：求几个力的合力的过程。合成力的分解：求一个力的分力的过程。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、同一直线上力的合成二、基本规律5FF=F1+F2？4F

3F

2、不在同一直线上力的合成力的合成设计实验：1．研究对象是谁?如何得到合力F与分力F1、F2?怎样保证合力与分力的作用效果相同？

2．实验过程中需要记录哪些数据?力的方向如何确定？如何准确直观地描述力的大小和方向?

3．为减小误差测量时要注意哪些问题？二、基本规律力的合成任务二、阅读课本P69实验小组交流讨论：进行实验：小组活动1.测量分力F1、F2和它们的合力F的大小和方向。

小组活动2.选择适当的标度，用力的图示准确画出分力F1、F2和它们的合力F，并观察猜想它们的关系。分析与论证：OF1F2F实验结论：两个力合成时，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。这个法则叫平行四边形定则。二、基本规律力的合成任务三、探究两个互成角度的力合成规律【例题1】用作图法画出夹角分别为60°、90°、120°、150°的两个力的合力.求它们的夹角是0°和180°时的合力.比较求得结果,并思考讨论下列问题:FFFF思考:(1)两个分力的夹角不同它们的合力是否相同？(2)合力一定比分力大吗？

(3)当两个分力大小一定时,合力随分力夹角变化而变化的规律是什么?何时合力最大?何时合力最小?合力的取值范围是什么?1.当两个分力大小不变，合力的大小随着两个分力夹角的增大而

。2.两个力的合力大小的取值范围：

。小结两力合成的变化规律：

|F1-F2|≤F≤F1+F2

减小牛刀小试F1F2F3F4F12F123F1234多力的合成用平行四边形法则依次进行二力合成F

需要指出的是，如果没有限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形。也就是说，同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力。一个已知力究竟应该怎样分解，要根据具体问题来确定。二、基本规律力的分解θ重力产生的效果使物块沿斜面下滑使物块紧压斜面F2F1θmgFF1F2向上提向前拉按力的作用效果来分解二、基本规律力的分解任务五、思考一个已知力究竟应该怎么样分解？例2：如图，把一个物体放在倾角为O的斜面上，物体受重力G（物体还受到其他力的作用，图中没有画出)。现在需要沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究，把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为F1和F2，求两个分力的大小。θ解：如图所示GF2F1θ根据三角函数得：F1=GsinθF2=Gcosθ牛刀小试三、概念补充--矢量任务六、思考：我们以前学过位移也是矢量，它的计算是不是也是这样？？课本P19从北京出发到武汉，发生的位移是x1，又从武汉到重庆，发生的位移是x2。在整个运动过程中，这个人的位移是x3，x3是合位移x1x2x3①矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量。例：位移（x）、速度（v）、加速度（a）、力（F）等例：质量、路程、功、电流等②标量：既有大小没有方向，相加时遵从算术法则的物理量。三、补充概念共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交与一点。合力：一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同。分力：几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同。力的合成：求几个力的合力的过程。力的分解：求一个力的分力的过程。矢量和标量①矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量。例：位移（x）、速度（v）、加速度（a）、力（F）等②标量：既有大小没有方向，相加时遵从算术法则的物理量。例：质量、路程、功、电流等

平行四边形定则：两个力合成时，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。这个法则叫平行四边形定则。

力的合成小结

①当θ＝0°时，即两个力同向，F合＝F1＋F2（同向相加，合力与分力同向，合力最大）②当θ＝180°时，即两个力反向，F合＝｜F1－F2｜（反向相减，合力与分力中较大的力同向，合力最小）

③合力的取值范围，｜F1－F2