人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解课堂教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第一册4 力的合成和分解课堂教学ppt课件，共41页。PPT课件主要包含了等于三个人，等效替代，力的合成，平行四边形定则，ABDE，力的分解，效果分析一推拉物体，建立物理模型，矢量与标量，力的正交分解等内容，欢迎下载使用。

问题探究1.我们可不可以说车受到一个大小为F的力？受到三个大小为F1 F2 F3 的力？
问题探究2.我们可不可以说车受到一个大小为F的力可以等效分为受到三个大小为F1 F2 F3 的力？
问题探究3.可不可以说车受到四个大小为F F1 F2 F3的力？
1、合力与分力：
一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。
已知分力求合力的过程，叫做力的合成
问题探究六：互成一定角度的两个分力F1、F2合成，合力多大？方向如何？
问题探究四：如果方向相同的两个分力F1、F2合成，合力多大？方向如何？
一、同一直线上两个力的合成
作法：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 .
二、互成角度的两个力的合成
大小: F = 15×5 N= 75 N
方向:与F1成53°斜向右上方
例1. 力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向竖直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 .
作图法求合力
计算法求合力
方向：斜向右上方与F1成
问题探究七：F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化? 合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何?
①F1和F2 大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小.
②θ＝0°时，F合＝F1＋F2 与两个力的方向相同 .
③θ＝180°时， F合＝｜F1－F2｜ 与较大的力方向相同 .
三、合力与分力的大小关系
1.合力可能大于、等于、小于任一分力;2.F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力越小;3.F1、F2大小相等，两个分力的夹角为120度，合力等于分力。4.合力的范围：｜F1－F2｜≤F合≤ F1＋F2;
四、多个分力的合成方法
总结：最大值：三个力同向时，三力合力最大，代数和相加最小值：①若一个力在另外两个力和与差之间，则它们的合力最小值为零②若一个力不在另外两个力与差之间，则合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力的和
1.大小为1N、2N、3N三力的合力最大值和最小值？2.大小为2N、2N、2N三力的合力最大值和最小值？3.大小为2N、2N、5N三力的合力最大值和最小值？
1．两个大小相等的共点力F1和F2，当它们之间的夹角为90°时，合力大小为10 N，则当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为（　　）A．10 NB．10 NC．15 ND．20 N
2．如图所示，重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受合力大小和方向是（　　）A．12N，水平向右B．8N，水平向左C．2N，水平向右D．8N，水平向右
3．如图甲为射箭比赛时的场景。已知弓的顶部跨度为L，且拉弓过程中l保持不变；弦均匀且弹性良好，其自由长度也为L，劲度系数为k；射箭时弦和箭可等效为图乙情景：箭在弦的正中间，弦夹在类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去。发射箭时弦的最大长度为2L，设弦的弹力满足胡克定律，则箭被发射瞬间所受的弹力为（　　）A． B．C． D．
4．如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0°≤θ≤360°），下列说法中正确的是（　　）A．合力大小的变化范围是0≤F≤10 NB．合力大小的变化范围是2 N≤F≤14 NC．这两个分力的大小分别为6 N和8 ND．这两个分力的大小分别为2 N和8 N
5．如图所示，某同学探究两个互成角度力的合成规律。轻质小圆环挂在橡皮条一端，另一端固定在A点。通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到力F1、F2的共同作用，处于O点。撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。下列操作有利于减小实验误差的是（　　）A．拴在小圆环上的两根细绳必须等长，并且要尽量长一些B．实验前将两个弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个示数相同的测力计C．用两个弹簧测力计同时拉橡皮条时，两个弹簧测力计的示数之差尽可能大D．用两个弹簧测力计同时拉橡皮条时，拴在小圆环上的两根细绳夹角要尽量小
6．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。则下列叙述正确的是（　 　）A．如图中F是理论值，F＇是实际值B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C．实验左图中AO和BO的夹角应尽可能大D．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视 线要正对弹簧秤的刻度线E.本实验的方法是“等效替代法”
如果一个力的作用效果和几个力的作用效果相同，那么那几个力就叫做它的分力,求一个力分力的过程叫力的分解
力的分解是力的合成的逆运算
同样遵从平行四边形法则
为什么一个力，可以分解为无数对大小、方向不同的分力呢？
如何来确定一个力的分力呢？
按力所产生的实际作用效果进行分解
放在水平地面上的物体受到一个斜向上方的拉力F的作用,且F与水平方向成θ角,如图所示.怎样把力F按其作用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何？
效果分析二：斜面上的物体
倾角为θ的斜面上放有一个物体，如图所示。该物体受到的重力G能对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？
效果分析三：三角支架悬物
亲自做实验体会：用铅笔支起图中的绳子
“四两拨千斤”是怎样做到的呢？
结论：当合力不变时，大小相等的两分力随着夹角的增大而增大
7．如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为θ的固定斜面上，并被斜面上一挡板档住，处于静止状态。已知重力加速度为g，设球对挡板的压力大小为F1。球对斜面的压力大小F2，则（　　）A．F1=mgsinθB．F2=mgcsθC．F1:F2=sinθ：1D．撤去挡板瞬间球的加速度为gtanθ
8．生活中常用刀或斧来劈开物体。如图所示为刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为2θ，则可知刀劈开物体时对其侧向推力F1、F2的大小为（　　）A．F1＝F2＝B．F1＝F2＝C．F1＝F2＝D．F1＝F2＝
9．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，F1大小未知，如图所示，则另一分力F2的最小值为（　　）A．B．C．D．无法判断
10．如图所示是维修汽车所用的简式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（　　）A．此时两臂受到的压力大小均为0.5×105NB．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105NC．若摇动把手继续顶起汽车，两臂受到的压力将增大D．若摇动把手继续顶起汽车，两臂受到的压力将减小
标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。 标量运算遵循算术加法法则。
矢量：在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。
如：位移，力，速度等等
如：时间，路程，质量，温度，长度，能量等等
矢量运算法则：平行四边形法则
1、定义：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解
正交——相互垂直的两个坐标轴
是化复杂的矢量运算为普通的代数运算，将力的合成化简为同向或反向或垂直方向。便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。
正交分解法求合力，运用了“欲合先分”的策略，即为了合成而分解，降低了运算的难度，是一种重要思想方法。
3、正交分解的基本思想
例4：如图，位于水平地面上的质量为m的小木块，在大小为F，方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面向右作匀速直线运动。求：（1）地面对物体的支持力（2）木块与地面之间的动摩擦因数
11．如图所示，水平地面上质量为m的木箱，小明用与水平方向成θ角的斜向上的力F拉木箱，使其向右运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，则下列关于摩擦力f的表达式一定正确的是（　　）A． B．f=μmgC． D．
12．如图所示AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°．如把球O的重力G按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为（ ）
13．如图所示，甲、乙两个物体系在一根通过定滑轮（质量忽略不计）的轻绳两端，甲放在水平地板上，乙被悬挂在空中，若将甲沿水平地板向右缓慢移动少许后甲仍静止，则（　　）A．轻绳对甲的拉力变大B．甲对地面的压力减小C．甲所受的静摩擦力减小D．悬挂滑轮的绳的张力变小