高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解教学演示ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解教学演示ppt课件，共45页。PPT课件主要包含了力的合成和分解，同一点，作用线，对角线，知识点三矢量和标量，平行四边形，探究一合力和分力，答案BD，求两个力的合力的方法，探究三矢量和标量等内容，欢迎下载使用。
知识点一 　合力和分力
答案:作用效果相同,可以等效替代.
1.一个大人能够提起一桶水,两个小孩一起用力也可以提起这桶水,那么大人与小孩施加的力所达到的效果是否相同?可以用一个大人的力替换两个小孩的作用力吗?
2.阅读教材第68页,请区分这个大人的力和那两个小孩的力谁是合力?谁是分力?
答案:大人的力叫合力,两个小孩的力叫分力.
3.共点力:几个力如果都作用在物体的 ,或者它们的 相交于一点,这几个力叫作共点力.4.合力和分力:假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果 ,这个力就叫作那几个力的 ;假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同,这几个力就叫作那个力的 .
知识点二　力的合成和分解
1.如图所示,两个人反向拉或同向推拉小车,小车都向右运动.如果拉或推的方向在同一条直线上,如何求两人的合力?
答案: 两个力同向时,合力的大小等于这两个力的数值之和;两个力反向时,合力的大小等于这两个力的数值之差,方向与较大的力同向.
2.图中两人同拉一辆车,如果每人都用100 N的力拉车,车受到的拉力是200 N吗?
答案:车受到的拉力不一定是200 N.
3.力的合成和分解:求几个力的 的过程叫作力的合成;求一个力的 的过程叫作力的分解.4.平行四边形定则:求两个力合成,如果以表示这两个力的有向线段为 作平行四边形,这两个邻边之间的 .就代表合力的 和 .5.将某个力分解时,以表示这个力的有向线段为 作平行四边形,与这条对角线共点的两个邻边表示两个分力的 和 ,力的分解也遵从平行四边形定则.
1.阅读教材第70~71页,思考“有方向的物理量一定是矢量,没有方向的物理量一定是标量”的说法正确吗?为什么?
答案:不正确.标量与矢量的根本区别在于运算法则的不同,而不是有无方向.标量有时候也有方向,但这个方向与矢量的方向的本质不同.如电流有方向,但求和时用算术法则,所以电流是标量.
2.矢量和标量:既有 又有 ,相加时遵从 .定则的物理量叫作矢量;只有 ,没有 ,相加时遵从 法则的物理量叫作标量.
1.作用在物体上同一点的力才是共点力.( )2.合力和分力都作用在物体上,受力分析时都要分析.( )3.合力一定大于分力.( )4.平行四边形定则也适用于多个共点力求合力.( )5.一个力只能分解为两个分力.( )
观察三个图中的作用力.
1.找出它们的区别并总结什么是共点力.
答案:甲图中,三个力共同作用在物体同一点上;乙图中,三个力虽然不作用在同一点上,但它们的作用线交于一点;丙图中的力既没有作用在同一点上,它们的作用线也不交于一点.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,这几个力叫作共点力.
2.在图乙中,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头.第三个人也可以单独将该牌匾拉上墙头.第三个人的力与两个人共同作用的力有什么关系?该牌匾是不是同时受这三个人的力的作用?
答案:第三个人的力与前面两个人共同作用的力的效果相同;两个人共同作用的力可以看成第三个人的力的分力,第三个人的力等于前面两个人共同作用的力的合力.不是.
合力和分力的关系.(1)等效性:合力的作用效果与分力共同作用的效果相同,它们在效果上可以相互替代 .(2)同体性:各个分力是作用在同一物体上的,分力与合力的受力物体为同一物体,作用在不同物体上的力不能求合力.(3)瞬时性:各个分力与合力具有瞬时对应关系,某个分力变化了,合力也同时发生变化.
【典例1】(多选)关于分力和合力,下列说法正确的是( )A.合力和分力同时作用在同一物体上B.分力作用于物体上共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的C.各个分力一定是同一性质的力才可以进行合成D.各个分力必须是同一个物体同一时刻受到的力
解析:本题考查合力和分力的关系,准确理解合力和分力的关系是解题的关键.合力是各个分力的等效替代,作用效果相同,合力和分力并不同时作用于物体上,选项A错误,选项B正确;各个分力可以是不同性质的力,也可以是同一性质的力,选项C错误;各个分力必须是同一时刻同一物体受到的力,选项D正确.
探究二　力的合成和分解
如图甲所示,把物块挂在一个弹簧测力计的下面,稳定时弹簧测力计的示数为F=5 N;如图乙所示,用两个弹簧测力计相互垂直拉住同一物块,稳定时弹簧测力计示数分别为F1=3 N、F2=4 N.
1.F与F1、F2的作用效果有什么关系?F与F1、F2的大小和方向满足什么关系?
答案: F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同,F可以看成F1、F2的合力.以表示F1、F2的有向线段为邻边作一平行四边形,则F1、F2之间的对角线与F大小相等,方向相同.
2.如果改变两个弹簧测力计的拉力方向,弹簧测力计的示数也发生变化,但以表示F1、F2的有向线段为邻边作出的平行四边形的对角线却不变,如图所示.你能据此总结出互成角度的两个力合成时遵循什么规律吗?
答案:互成角度的两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示这两个力的合力.
3.如图所示,斜面的倾角为θ,固定在直角木支架上,将一用橡皮条拉着的重力为G的小车放在该斜面上.如果没有条件限制,有办法求出重力的分力吗?请试着沿斜面方向和垂直于斜面方向将重力分解并表示出两个分力的大小.
答案: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,如果没有条件限制,小车的重力可以分解为无数组大小、方向不同的力.沿斜面方向和垂直于斜面方向将重力分解如图所示.两个分力大小为Gx=Gsin θ,Gy=Gcs θ.
1.求合力的方法.(1)作图法:作图法就是根据平行四边形定则作出标准的平行四边形,然后根据图形用测量工具确定出合力的大小、方向.(2)计算法:先作出力的合成的示意图,然后运用数学知识,如解直角三角形,正、余弦定理等,进行计算.2.合力的大小范围.由平行四边形定则可知,F1、F2的夹角变化时,F的大小和方向也发生变化.
(1)两分力同向时,合力最大,Fmax=F1+F2.(2)两分力反向时,合力最小,Fmin= |F1-F2|,其方向与较大的一个分力相同.(3)不共线的两个力的合力满足三角形的三边关系,即|F1-F2|