2021-2022学年高中物理人教版（2019）必修第一册 3.4 力的合成与分解第一课时 课件1

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相互作用——力第三章第4节　力的合成和分解（第一课时）1．知道合力和分力的概念．(重点)2．知道力的合成和分解的概念，知道力的分解与合成互为逆运算．(重点)3．理解平行四边形定则，会用图解法和计算法进行力的合成与分解．(重点＋难点)4．知道矢量和标量的概念及其区别．(重点)“曹冲称象”是大家都熟悉的一个历史典故．请思考：曹冲根据什么判断大象和船上石头的重力相等？其中包含什么思想方法？一、合力和分力1．合力：假设一个力_________作用的效果跟某几个力_________作用的效果_________，这个力就叫作那几个力的_________.2．分力：假设几个力_________作用的效果跟某个力_________作用的效果_________，这几个力就叫作那个力的_________.单独　共同　相同　合力　共同　单独　相同　分力　二、力的合成和分解1．力的合成：求几个力的_________的过程．2．力的分解：求一个力的_________的过程．3．平行四边形定则在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作_______________，这两个邻边之间的___________就代表合力的_________和_________.如图所示，_______表示F1与F2的合力．合力　分力　平行四边形　对角线　大小　方向　F　5．多个力的合成方法先求出_______________的合力，再求出这个合力跟_____________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_________.任意两个力　第三个力　合力　三、矢量和标量1．矢量：既有_________又有_________，相加时遵从___________________的物理量．2．标量：只有_________，没有_________，相加时遵从_____________的物理量．3．三角形定则：把两个矢量_________相接，从第一个矢量的_________指向第二个矢量的_________的有向线段就表示合矢量的大小和方向，如图所示．大小　方向　平行四边形定则　大小　方向　算术法则　首尾　始端　末端　1、如图所示，一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是相同的吗？相同2、思考下列几种情况下，小车受到的合力与F1、F2 关系？ (假设F1>F2)（1）F1-F2（2）F1+F2（3）F1-F2≤F ≤ F1+F2一、力的合成1．合力与分力的“三性”2．合力与分力的大小关系两分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，随θ的减小而增大．(0°≤θ≤180°)：(1)两分力同向(θ＝0°)时，合力最大，F＝F1＋F2，合力与分力同向．(2)两分力反向(θ＝180°)时，合力最小，F＝|F1－F2|，合力的方向与较大的一个分力的方向相同．(3)合力的取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.[特别提醒]　合力可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力．二、　求合力的方法1．作图法---平行四边形定则根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体思路如下：如图所示：用作图法求F1、F2的合力F.2．计算法 (1)、两分力在同一条直线上-----共线时：①若F1、F2两力同向，则合力F＝F1＋F2，方向与两力同向．②若F1、F2两力反向，则合力F＝|F1－F2|，方向与两力中较大者同向．（2）、两分力互成角度，可以由直角三角形，利用三角函数求解：(2)两分力不共线时：根据平行四边形定则结合解三角形的知识求合力．以下为求合力的三种特殊情况：3．三个力的合力范围的确定方法(1)最大值：三个力方向相同时，合力最大，Fm＝F1＋F2＋F3.(2)最小值：①若 |F1－F2| ≤ F3 ≤ F1＋F2，则合力的最小值可以为零．②若F3不在 |F1－F2| ≤ F≤ F1＋F2 范围内，则合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力之和．1．判断正误(1)合力与其分力必须同时作用在物体上． (　　)(2)合力一定与分力共同作用产生的效果相同． (　　)(3)合力有可能小于任何一个分力． (　　)(4)合力F的大小随分力F1、F2之间夹角的增大而减小． (　　)(5)只要有方向的物理量就是矢量． (　　)(6)有的标量也有方向，所以运算时也遵循平行四边形定则． (　　)×√√√××B3．(合力和分力关系的理解)下列关于合力和分力的说法，正确的是(　　) A．合力总比任何一个分力都大 B．两个力的合力至少比其中的一个分力大 C．合力的方向只与两分力的夹角有关 D．合力的大小介于两个分力之差的绝对值与两个分力之和之间4．(力的合成)大小分别是30 N和25 N的两个力，同时作用在一个物体上，对于合力F大小的估计最恰当的是(　　) A．F＝55 N　　 B．25 N≤F≤30 N C．25 N≤F≤55 N　　 D．5 N≤F≤55 NBD5、关于两个大小不变的力与其合力的关系，下列说法正确的是(　　)A．合力的大小随两力夹角增大而增大B．合力的大小不能小于分力中最小者C．合力的大小一定大于分力中最大者D．两个分力夹角小于180°时，合力大小随着夹角的减小而增大D6、(多选)关于几个力与其合力，下列说法正确的是(　　)A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B．合力与原来那几个力同时作用在物体上C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D．求几个力的合力遵循平行四边形定则ACD7、三个共点力F1＝5 N、F2＝8 N、F3＝10 N作用在同一个质点上，其合力大小范围正确的是(　　)A．0≤F≤23 N　　 B．3 N≤F≤23 NC．7 N≤F≤23 N　　 D．13 N≤F≤23 NA8、如图所示，在同一平面内，大小分别为1 N、2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六个力共同作用于一点，其合力大小为(　　)A．0　　 B．1 N　　　　C．2 N　　 D．3 NA解析　先分别求1 N和4 N、2 N和5 N、3 N和6 N的合力，大小都为3 N，且三个合力互成120°角，如图所示：根据平行四边形定则知，图中三个力的合力为零，即题中所给六个力的最终合力为零．多个力的合成技巧(1)优先将共线的分力合成．(2)优先将相互垂直的分力合成．(3)两分力大小相等且夹角为120°时，合力大小等于分力大小，方向沿它们夹角的角平分线方向．(4)结合有关的几何推论．9、如图所示，CA和CB是为了稳定电线杆，在杆上加的两根拉线，若每根拉线的拉力都是300 N，两根拉线间的夹角为60°.试分别用作图法和计算法求拉线拉力的合力的大小和方向．解析　作图法：自C点画两条有向线段代表两拉力，夹角为60°，设每单位长度线段表示100 N，则两拉力都用3倍单位长度线段表示，作出平行四边形CB′DA′，其对角线CD表示F1、F2两拉力的合力F，量得CD长度为5.2倍单位长度，所以合力大小为F＝100×5.2 N＝520 N．用量角器量得∠DCA′＝∠DCB′＝30°，所以合力方向竖直向下，如图甲所示．答案　520 N　方向竖直向下作图法与计算法的比较 (1)作图法简单、直观，是物理学中常用的方法之一，但不够精确．(2)应用作图法时，各力必须选定同一标度，并且合力、分力比例适当，分清虚线和实线．(3)在应用计算法时，要画出力的合成的示意图．(4)两力夹角为特殊角(如120°、90°等)时，一般应用直角三角形的三角函数计算法求合力更简单．谢谢观看！