《力的合成和分解》(课件)高一物理(人教版2019必修第一册)

第三章 第四节 力的合成和力的分解 导学案

1．合力和分力

一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同产生的 ，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做力 的 。

2．力的合成和力的分解

求 叫力的合成。力的合成实际上就是要找一个力去代替几个已知的力，而不改变其作用效果。 如果一个力的作用可以用 来等效替代，这几个力称为这个力的分力。求

叫做力的分解。

3．平行四边形定则

两个力合成时，可以用表示这两个力的线段为 作 ，这 就表示合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则。

4．力的分解方法

力的分解是力的合成的 ，同样遵守 ，即以已知力作为____________画平行四边形，与已知力共点的平行四边形的 表示两个分力的大小和方向。若不加任何限制条件，将一个已知力分解为两个分力时可以有 种分解方式，所以对力的分解就必须加以限制，否则，力的分解将无实际意义。通常在实际中，我们是根据力的 来分解一个力。这就要求在力的分解之前必须搞清楚力的 ，这样就确定了分力的方向，力的分解将是惟一的。

5．力是矢量，它的合成遵守平行四边形定则。在物理学中的矢量，都是既有大小，又有方向，并且在合成时遵守平行四边形定则。只有大小、没有方向的物理量叫标量，标量按代数运算法则求和。例如：位移、速度是矢量，长度、时间是标量。

例1： 如图所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力是2000N，夹角是，求这两个拉力的合力。

解析：（1）作图法。取10mm长的线段表示1000N的力，O点表示物体，作出力的平行四边形，如图4-2所示。用刻度尺量得表示合力F的对角线长为36mm，所以合力F的大小为

1 / 3 3.4 力的合成和分解

教学目标：

1.体会等效替代的思想，知道合力与分力的概念

2.通过实验探究得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边定则

3.会利用作图和三角函数知识求解合力或分力

4.知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则。能区分标量和矢量。

教学过程：

一．导入

通如图所示，一个静止的物体在某平面上受到5个力的作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？引导得出问题能否用“一个力的单独作用替代两个力或多个力的共同作用，而效果不变”，上述问题也就迎刃而解啦。我们今天就来学习这个问题。

在讲解合力和分力之前先让学生了解共点力，同时通过曹冲称象故事让学生先对等效替代有个认识。

二．力的合成和分解

通过上图引导学生得出有时一个力单独作用与几个力共同作用，其效果相同。进而得出合力和分力的概念，知道合力和分力之间是一种等效替代的关系。

假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。

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分力。

三．力的合成

.求几个力的合力的过程叫作力的合成

1.同一直线上力的合成（该内容在初中接触过学生理解起来比较容易）

同向相加 方向相减（方向与较大那个力的方向相同）

2.问题：不在同一直线上的两个力的合成是求和吗

演示实验：

1.让两个有夹角的弹簧测力计一起提起一个物体，读数。

2.用一个弹簧测力计提起同一个物体，读数

结论：当两个力方向互成角度时，合力大小不再等于两分力大小之和。 即 F≠F1+F2 等效 2 / 3 实验：探究两个互成角度的力的合成规律

实验器材：

两个弹簧秤、橡皮条、细绳、 白板、白板笔、刻度尺等

步骤1：用两个力F1、F2共同作用在橡皮条上，使橡皮条从E点伸长到O点。记下0点位置及F1、F2的大小和方向

步骤2：只用一个弹簧称将同一个橡皮条从E伸至O点。记下F的大小和方向。

3.4力的合成和分解

〖教材分析〗

力的合成与分解是互为逆过程，我们研究的是力的等效关系，依据此思想总结出力的平行四边形定则。教学中应让学生体会运用“等效”思想研究问题是物理学研究中的一种重要方法。它具有承上启下的作用。教学设计应注重学生知识的形成过程和对知识的真正理解。学生在初中已经接触过求沿同一直线作用的两个力的合力的方法，在第一章也已经接触到位移的矢量合成。本节内容进一步学习矢量运算的普遍法则——平行四边形定则。

〖教学目标与核心素养〗

物理观念：能够从力的作用效果理解合力、分力、力的合成和力的分解。

科学思维：理解平行四边形运算法则和特点，掌握平行四边形法则，知道它是矢量合成的普遍规律，知道矢量与标量运算法则是不同的。

科学探究：通过演示实验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。

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。

〖教学重点与难点〗

重点：1、合力与分力的关系。

2、平行四边形定则及应用。

难点：实验探究方案的设计与实验。 〖教学方法〗

教师启发引导教学与学生小组合作探究法相结合，并辅以问题法、演示法、举例法等

〖教学准备〗

弹簧测力计、细绳、三角板、直尺、橡皮筋、多媒体课件等。

〖教学过程〗 一、新课引入

通过多媒体课件动图展示：蜘蛛织网。如果蜘蛛网上的一根丝断了，网会倒向哪边？

我们可以把蜘蛛网的受力图简化成，课本的图形式。即一个静止的物体，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？如果我们把F5去掉后，也就是蜘蛛网这根断了，我们很容易判断，它会向相反方向跑去。也就是说F5等于其他力的加。

如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代两个力的共同作用，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？

教学设计说明：借助生活常识动图，创设问题情境，激发探究动机，引导学生发现问题。

-------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------------------------

金戈铁骑 人教版（2019）高中物理必修第一册同步学典

（12）力的合成和分解

1、有两个力,它们的合力为0,现把其中一个向东的6 N的力改为向南(大小不变),则它们的合力为( )

A.0

B.6 N 向南

C.62

N,方向南偏西45°

D.62 N,方向南偏东45°

2、同一平面内有三个共点力,其中F1=9N,F2=6N,F3=3N,它们之间互成120°角,则它们的合力大小和方向是( )

A.3N,沿着F1、F2的夹角平分线方向

B.6N,沿着F1、F2的夹角平分线方向

C. 33N,在F1、F3之间与F2的夹角为30°

D. 33N,在F1、F2之间与F1的夹角为30°

3、如图所示,AOBOCO、、是三根完全相同的细绳,将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,细绳AO先断,则( )

A.120o B.120

C.120 D.不论θ为何值时,AO总是先断

4、已知两个共点力的合力为50N,分力1F的方向与合力F的方向成30°角,分力2F的大小为30N,则( )

A.1F的大小是唯一的

B.2F的方向是唯一的 -------------------------天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋------------------------------

金戈铁骑 C.2F有两个可能的方向

D.2F可取任意方向

5、如图所示,细绳一端固定在A点,跨过与A等高的光滑定滑轮B后在另一端悬挂一个沙桶Q。现有另一个沙桶P通过光滑挂钩挂在AB、之间,稳定后挂钩下降至C点,120ACB ,下列说法正确的是( )

A.若只增加Q桶的沙子,再次平衡后C点位置不变

B.若只增加P桶的沙子,再次平衡后C点位置不变