人教版 (2019)必修 第一册力的合成和分解教学课件ppt

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1+1在什么情况下不等于2？
在算错的情况下不等于2
通过这节课学习我们可以知道：
即使在算正确的情况下也可以不等于2
少聪察岐嶷，生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖悦，即施行焉。
聪明的曹冲所用的方法是“等量替换法”
理解合力与分力的等效替代关系.
通过实验探究知道两个互成角度的力合成时遵循的平行四边形定则.
通过力的合成规律深刻认识矢量和标量的区别.
某班师生在植树节给树浇水，如图所示，老师一人提着一桶水到现场，放下桶，然后小娟、小明共同提起该桶，准备给树浇水，老师的拉力为F，小娟、小明作用在桶上的力分别为F1、F2。(1)F与F1、F2共同作用的效果相同吗？
(2)判断力F、F1、F2中哪些力是分力，哪些力是合力。
力F 单独的效果与力F1 和F2 共同作用的效果相同。
力F 是F1 和F2 的合力，力 F1 和F2 是力F的分力 。
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（代替了就没有了）
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？如何解决这个问题呢？
1.如图所示，假设有两个力作用在同一物体上，且作用在一条直线上，F1＝40 N、F2＝30 N，你能求出这两个力的合力吗？
[实验探究]阅读课本第73页，结合以下问题，设计本实验方案：(1)如何提供合力与分力？如何保证合力与分力的作用效果相同？(2)实验中需要用到哪些仪器？(3)在实验过程中，需要记录哪些数据？如何记录？(4)如何处理记录下来的信息？
1.弹簧测力计使用前没调零会造成误差.2.实验时弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有摩擦力存在会造成系统误差.3.两次测量拉力时，小圆环没有拉到同一点会造成偶然误差.4.两个分力的夹角太小或太大以及F1、F2数值太小，作图时都会造成偶然误差.5.重力原因
求两个力的合力时，可分别用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，这叫做力的平行四边形定则。
互成角度的两个力的合成满足平行四边形定则，在如图中，物体受到5个力的作用，有什么办法能求出他们的合力呢？
1.某学生在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，将橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小分度为0.1 N的弹簧测力计。沿着两个不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直(如图甲)，这时弹簧测力计的读数可从图甲中读出。
(1)由图甲可读得两个相互垂直的拉力大小为F1＝______N，F2＝______N。
(2)在方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力，并求出合力的近似值F＝______N。
(1)由题图甲可知，竖直方向上的弹簧测力计的读数为2.50 N，即F2＝2.50 N，水平方向上的弹簧测力计的读数为4.00 N，即F1＝4.00 N。读数要估读到最小刻度的后一位。
(2)因为读数2.50 N、4.00 N均是0.50 N的整数倍，所以选方格纸中一个小方格的边长表示0.50 N，应用平行四边形定则，即可画出两个力以及它们的合力，如图所示。
对角线长度约为9.43格，即合力大小约为4.72 N。
矢量(vectr):既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量。
标量(scalar):只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量
例：力、位移，速度、加速度等（高一下学期数学“向量”）
例：质量、时间、路程、功、电流等
如图所示，矢量合成时遵从平行四边形定则，平行四边形的一半是三角形，求合力时能否只画三角形呢？
能，只要把原来两个力的矢量首尾相连，然后从第一个力的箭尾向第二个力的箭头画一个矢量(如图)，这个矢量就表示原来两个力的合力。
如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形。下列四个图中，这三个力的合力最大的是
两个共点力间的夹角是90º，力的大小分别为90 N和120 N，试用作图法和计算法求合力的大小和方向。
如图所示，量得合力的大小为150 N, 量角器量的合力F 与F1的夹角为53º。
1.已知两分力的大小和方向，我们怎么用力的图示来求合力？
大小：F＝__________
两个大小相等的共点力F1、F2，都为20 N，则当它们间的夹角为0°、60°、120°、180°时：(1)请利用几何知识分别计算出合力F的大小，填入下表。
(2)通过以上计算可知①当两分力大小一定时，随着夹角的增大，合力大小如何变化？
两分力大小一定时，随夹角增大，合力大小变小。
②合力一定大于分力吗？
两个共点力的大小分别为F1＝15 N，F2＝8 N，它们的合力大小不可能等于A.9 N B.25 NC.6N D.21 N
3.4 力的合成与分解（力的分解 ）
普通高中物理必修一（人教版2019） P68-P71
体会典型事例中力的作用效果，会根据作用效果确定分力的方向，进而求出分力的大小.
知道正交分解的目的和原则，会根据实际情况建立合适的直角坐标系将力进行正交分解
如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形．
按力所产生的实际作用效果进行分解
效果一：使物体沿斜面下滑
效果二：使物体紧压斜面
1.车在水平面和坡面上时，重力产生的作用效果分别是什么？设坡面水平面的夹角为α，车的重力为G，分析坡面上重力的作用效果，并按力的作用效果求出两分力的大小。
在水平面上时重力的作用效果是使车压紧水平面；在坡面上时重力的作用效果有两个，一个是使车具有沿坡面下滑的趋势，二是使车压紧坡面，因此重力可分解为沿坡面向下的分力G1＝Gsin α，和垂直于坡面的分力G2＝Gcs α。
G1=sinθG=sinθmg
G2=csθG=csθmg
2.如图甲所示，小丽用斜向上的力拉行李箱，示意图如图乙所示，分析拉力产生的两个效果，并按力的作用效果求出两个分力大小。
如图所示，F1＝Fcs θ，F2＝Fsin θ
某同学用轻质圆规做了如图所示的小实验，圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁，钥匙模拟重力，重力为mg(g为重力加速度)，将钥匙对绳子的拉力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2，B脚与竖直方向的夹角为α，则A.F1＝mgtan α B.F1＝mgsin αC.F2＝mgtan α D.F2＝mgsin α
力的正交分解法：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法.
如图所示，将力F沿x轴和y轴两个方向分解，则两个坐标轴上的分力如何表示？
x轴上的分力Fx＝Fcs α，y轴上的分力 Fy＝Fsin α.
什么情况下适合使用正交分解法？正交分解的目的是什么？
适用于三个或三个以上力的合成计算；把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂直的两个方向上去，然后再求每个方向上的分力的代数和，这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算，最后再求两个互成90°角的力的合力就简便多了.
如图所示，倾角为15°的斜面上放着木箱，用100 N的拉力斜向上拉着木箱，F与水平方向成45°角。分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立直角坐标系，把F分解为沿着两个坐标轴的分力。试在图中作出分力Fx和Fy，并计算它们的大小。
答案　如图α＝45°－15°＝30°
Fy＝Fsin 30°＝50 N。