人教版高中物理必修第一册第3章相互作用力4第1课时力的合成和分解课件.ppt

导学探究探究点三力的分解如图所示,取一根细线,将细线的一端系在左手中指上,另一端系上一个重物。用一支铅笔的一端顶在细线上的某一点,使铅笔保持水平,铅笔的另一端置于手掌心,细线的下段竖直向下。请做一做,说出你的感觉,并思考重物竖直向下拉细线的力产生什么作用效果?提示手指被拉、掌心被压的感觉。重物竖直向下拉细线的力会产生两个效果:沿着上边斜线方向斜向下拉紧细线,沿着铅笔方向向左压紧铅笔。知识归纳1.对力的分解的理解(1)在力的分解中,合力是实际存在的,分力是虚拟的,并不存在。(2)一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解。因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)。2.力分解时有、无解的讨论力分解时,有解就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段能构成平行四边形(或三角形)。否则,就无解。具体情况有以下几种:(1)已知合力、两个分力的方向,有一组解,如图甲所示。甲(2)已知合力、两个分力的大小(同一平面内),无解或有两组解,如图乙所示。乙(3)已知合力、一个分力的大小和方向,有一组解,如图丙所示。丙(4)已知合力以及合力的一个分力的大小和另一个分力的方向。①当F1=Fsinθ时,有一组解,如图丁所示。丁②当F1Fsinθ时,无解,如图戊所示。戊③当FsinθF1F时,有两组解,如图己所示。己④当F1≥F时,有一组解,如图庚所示。庚3.力分解的两条思路按力的实际作用效果或解决问题需要分解,思路如下学习目标1.通过实验了解力的合成,知道合力、分力、力的合成、力的分解的概念,从等效的角度理解合力与分力的关系。(物理观念)2.知道矢量和标量,理解平行四边形定则是一切矢量合成和分解的普遍法则。(科学思维)3.会进行力的合成和力的分解,会用图解法求分力,用直角三角形的知识求分力。(科学思维)基础落实·必备知识全过关一、合力与分力1.合力:假设一个力跟某几个力相同,这个力就叫作那几个力的合力。?2.分力:假设几个力跟某个力相同,这几个力就叫作那个力的。?作用效果相同,相互替代3.合力与分力的关系:等效替代关系。单独作用的效果共同作用的效果共同作用的效果单独作用的效果分力二、力的合成和分解1.力的合成:求几个力的合力的过程。2.力的分解:求一个力的分力的过程。3.力的合成和分解遵循的法则——平行四边形定则。所有矢量的合成、分解都遵循的规律(1)内容:在两个力合成时,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代表合力的大小和方向。(2)多个力的合成方法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,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。4.力的分解方法力的分解是力的合成的,同样遵守。?5.力的分解依据一个力可以分解为两个力,如果没有限制,同一个力可以分解为_________对大小、方向不同的分力。?因此,要根据具体问题的需要来确定怎样分解力。逆运算平行四边形定则无数三、矢量与标量1.矢量:既有大小又有方向,相加时遵从的物理量叫作矢量。?有方向的量不一定是矢量2.标量:只有大小,没有方向,相加时遵从的物理量叫作标量。?平行四边形定则算术法则【要点提示】有方向的物理量不一定是矢量,如电流。情境链接如图所示,俄国寓言故事《天鹅、大虾和梭鱼》中说:“有一次,天鹅、大虾和梭鱼,想把一辆大车拖着跑,它们都给自己上了套,但是天鹅伸着脖子要往云里钻,大虾弓着腰使劲往后靠,梭鱼一心想往水里跳,它们拼命地拉呀拉呀,大车却一动也不动。”现实中天鹅、大虾和梭鱼的力气很小,当然是拉不动大车的,假如它们的力气足够大,请用物理知识分析它们拉不动大车的原因。提示天鹅、大虾和梭鱼用力方向不一致,大车受到它们的合力小于受到的摩擦力或为零,所以拉不动大车。教材拓展阅读教材第72页合力和分力,思考下列问题:大扫除时,一个男生可以提起一桶水,两名瘦弱的女生合作能提起同一桶水。那么该男生用的力与两个女生用的力的作用效果是否相同?二者能否等效替代?两个女生共提一桶水时,要想省力,两个人拉力间的夹角应大些还是小些?为什么?提示男生用的力与两个女生用的力的作用效果相同,可以等效替代。提水时两个女生对水桶拉力的合力的大小等于一桶水所受的重力大小,合力不变时,两分力的大小随着两个力之间夹角的减小而减小,因此夹角越小越省力。易