高一物理力的等效和替代PPT优秀课件

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高一物理力的合成和分解

1、力的合成利用一个力(合力)产生的效果跟几个力(分力)共同作用产生的效果相同，而做的一种等效替代。力的合成必须遵循物体的同一性和力的同时性。

2、（1）合力和分力：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。

合力与分力的关系是等效替代关系，即一个力若分解为两个分力，在分析和计算时，考虑了两个分力的作用，就不可考虑这个力的作用效果了；反过来，若考虑了合力的效果，也就不能再去重复考虑各个分力的效果。

3、（2）共点力：物体同时受几个力作用，如果这些力的作用线交于一点，这几个力叫共点力。如图(a)所示，为一金属杆置于光滑的半球形碗中。杆受重力及A、B两点的支持力三个力的作用；N1作用线过球心，N2作用线垂直于杆，当杆在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三力的作用线必汇于一点，所以重力G的作用线必过N1、N2的交点0；图(b)为竖直墙面上挂一光滑球，它受三个力：重力、墙面弹力和悬线拉力，

由于球光滑，它们的作用线必过球心。（3）

4、力的合成定则：a、平行四边形定则：求共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向，如图a。b、三角形定则：求F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的有向线段首尾相接，从F1的起点指向F2的末端的有向线段就表示合力F的大小和方向，如图b。

5、力的分解(1)在分解某个力时，要根据这个力产生的实际效果或按问题的需要进行分解；(2)有确定解的条件：①已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小．(有唯一解)②已知合力和一个分力的大小与方向，求另一个分力的大小和方向．(有一组解或两组解)③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向，求F1的方向和F2的大小．(有两个或唯一解)(3)力的正交分解：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。利用力的正交分解法可以求几个已知共点力的合力，它能使不同方向的矢量运算简化为同一直线上的矢量运算。力的分解问题的关键是根据力的作用效果，画出力的平行四边形，接着就转化为一个根据知边角关系求解的几何问题。

高一物理专题训练力的等效和替代

1、力的示意图：用一带箭头的线段表示力。箭头指向表示力的方向，箭头（或箭尾）表示力的作用点。

2、力的图示：用线段的长度表示力的大小，箭头指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点。

3、力的等效和代替：如果一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相同，那么这一个力与其他力就是等效的；从力的效果上看，这个力就可以代替其他几个力，反过来，也可以用其他几个力代替这一个力。

4、合力和分力：一个力（F ），如果它产生的效果跟两个力（1F 、2F ）共同作用产生的效果相同，这个力（F ）就叫做那两个（1F 、2F ）的合力，这两个力（1F 、2F ）就叫做一个力（F ）的两个分力。

5、平行四边形定则：如果用表示两个共点力1F 和2F 的线段为两邻边作一个平行四边形，则其合力F 的大小和方向就可以用这两个邻边所夹的对角线来表示，这就是力的平行四边形定则。

6、合力的计算：

①、力的合成：已知分力求合力的过程叫做力的合成，力的合成遵循平行四边形法则。 ②、计算合力的两种方法：作图法和计算法。

例1、如图所示，一物体A

受到一个大小为10N 的拉力作用，该拉力方向与水平方向成30°角斜向上，画出这个拉力的图示。

例2、物体A 对物体B 的压力是20N ，如图所示，试画出这个力的图示。

例3、将两个力1F 和2F 合成为一个力F ，则下列说法正确的是（）

A 、F 是物体实际受到的力

B 、物体同时受到1F 、2F 和F 的作用

C 、1F 和2F 可用F 等效代替

D 、1F 、2F 是物体实际受到的力

力的合成和分解教学设计

学法指导：
教学中，通过一些引导性的问题，创设一些问题情境，引起学生的思考、引出探究的问题。然后，学生将以小组合作实验的形式进行学习、与探究的过程。注意引导学生进行猜想、实验设计、实际操作、分析数据、归纳结论，既让学生体验探究的各个环节，又让学生学得物理知识。同时，注意知识的运用，学生要学会理性分析、思考。总之，学生学习的主体地位不能变，教师教学的主导地位要坚持，教师的引导作用要时时刻刻体现。
提出问题：
问题1：分力F1和F2的大小一定时,合力F的大小和方向随着F1和F2的夹角变化的变化情况?
着重在与点拨，为学生课后作业打下一定基础，引导方向
问题2：三个力的合成方法？三个以上的力的合成呢？
进行实际的练习操作
思考
交流
讨论
回答
通过对知识的拓展，进一步来激发学生动脑思考，体会物理的学习是无止境ຫໍສະໝຸດ Baidu，培养学生严谨的科学态度，钻研的精神
对学生的探究活动，教师应鼓励和支持，及时肯定学生在探究中的新发现，新成果。培养学生集体主义精神，学会与别人合作，并分享自己的心得、体会，善于倾听别人的观点。
本节课设计的最大亮点，在与整个探究实验的实施过程，能够时刻坚持以学生为主体，以教师为主导，以问题为主线，以学生分组实验为主要教学形式来进行教学，很好的与新课标提倡的素质教育相符，学生不是“被动”的听、记，而是“主动”的学，于无形中，学生的能力得到锻炼。同时注意与生活实际的联系，不脱离实际的物理教学，才是我们真正提倡的教学。

高一物理力的等效替代

解：fm=85N. ⑴T1<fm=85N,f1=T1=50N; ⑵T2<fm=85N,f2=T2=83N; ⑶T3>fm,f3= µN = µG=0.4×200=80N
如图所示, 如图所示,甲、乙两个物体叠放在水平地面上,现乙两个物体叠放在水平地面上, 给上面的甲物体施加一水平向右的拉力F.使它们给上面的甲物体施加一水平向右的拉力F.使它们一起向右匀速运动，一起向右匀速运动，试求乙对甲的摩擦力及地面 F 对乙的摩擦力。对乙的摩擦力。甲
10N 2.5N
例题
T G
力的等效、力的等效、力的替代 H01311.exe
等效替代是重要的科学思维方法之一，它可等效替代是重要的科学思维方法之一，以使复杂问题变成简单问题等效
从力的效果上看：从力的效果上看：效果上看 1.一头大象的拉力与8 1.一头大象的拉力与8匹马的拉力是相等的一头大象的拉力与 2.两个小孩的提升力与一个大人的提升力效果是 2.两个小孩的提升力与一个大人的提升力效果是相等的结论：一头大象的拉力与匹马的拉力匹马的拉力，结论：一头大象的拉力与8匹马的拉力，两个小孩的提升力与一个大人的提升力都可以相互替换。的提升力与一个大人的提升力都可以相互替换。
力的合成和分解：从作用效果相同这一点出发根力的合成和分解：从作用效果相同这一点出发,根效果相同这一点出发据具体情况进行力的替代,称为力的合成和分解据具体情况进行力的替代称为力的合成和分解合力和分力：如果一个力的作用效果效果与另外几合力和分力：如果一个力的作用效果与另外几个力的共同效果相同，效果相同个力的共同效果相同，那么这个力与几个力可相互替代，这个力称为另外几个力的合力，以相互替代，这个力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力思考：合力和分力之间存在什么关系呢？思考：合力和分力之间存在什么关系呢？

【课件】力的合成与分解——力的合成+课件高一上学期物理人教版(2019)必修第一册+

F1
相互作用
第4节：力的合成
F2
G
返回
二、共点力第4节：力的合成
如果一个物体受到两个或更多个力作
用，这些力都作用在物体上的同一点，或
者虽不作用在同一点上，但它们的延长线
相相交于同一点，这样的一组力叫做共点力。
互
作用
力的合成的平行四边形法则，只适
用于共点力。
共点力的作用线能相交于一点
返回
第4节：力的合成
既然合力与分力可以相互替代，那它们之间存在什么关系呢？
相互是不是满足1+1=2呢？
作用
答案是不一定，不是因为算错，而是它要符合平行四边形定则。
返回
第4节：力的合成
2.相力的合成
互
求作用几个力的合力的过程，叫做力的合成.
返回
第4节：力的合成
3.方向在同一直线上力合成问题
两个分力同向相加，方向与两力方向相同
算法则，不仅适用于力的合成，也适用
相互
于位移、速度、加速度等矢量的合成。
作
用
返回
【思考讨论】第4节：力的合成
1.两个力F1和F2的夹角在由0°变为180°过程中，合力的大小怎样变化？你能不能确定出两个力的
相
合力互作大小范围？
用
2.合力的大小一定大于分力的大小吗？

高中物理等效替代法例子

等效替代法是物理学的一种思维方式，以实际的物理系统中的某些元

素替代复杂的系统，从而简化分析过程。常见的例子有：

1.利用重力力学等效替代法来分析物体在俯仰角或倾斜角上的运动：

在倾斜角为α时，可以把质点看作是处于水平面上，受到重力力的作用，求出重力力对质点的作用并与原始系统中重力力和轴力之和等效。

2.利用气动等效替代法求解流体力学问题：将流体问题中的三个力

（摩擦力、浮力和阻力）的总和替换成仅有摩擦力的单力系统（即有效力）。

3.利用电磁等效替代法来解决复杂的电磁学问题：对复杂的电磁场电

路仿真模型中的有效方向模型的参数求解，可以将波导管和绝缘体等复杂

的电磁模型替换为形状简单的电容、电感和导线的电磁模型，从而简化问

题的分析。

1112高一【物理(新人教版)】力的合成与分解(第二课时)-课件

位移的线段构成了一
个平行四边形的一组
邻边，而表示合位移
正是它们所夹的对角
线AC。
三、矢量和标量
矢量：
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：
只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量
想一想：
我们之前学习过的物理量哪些属于
矢量，哪些属于标量？
高中物理
三、矢量和标量
标量：
夹角为0°： Fmax = F1 + F2
F1
F2
夹角为180°： Fmin = ∣F1 - F2∣
F1
∣F1-F2∣< F合 < F1+F2
高中物理
∣F1-F2∣≤ F合 ≤ F1+F2
一、平行四边形定则
例题1:
某物体受到一个大小为32 N的力，方向水平向
右，还受到另一个大小为44 N的力，方向竖直向
v1与△v的和等于v2
v1
高中物理
邻边
对角线
课堂小结
力的合成
合力
分力
矢量运算法则：
遵循平行四
边形定则
力的分解
（正交分解）
根据实际情况先确定两个分力的方
向，然后根据平行四边形定则确定分力
的大小。
高中物理
区分标量和矢量
F2
F
F1

高中物理新人教版必修1 第三章实验互成角度两个力合成

3.在做引体向上运动时,双臂平行时省力还是双臂张开较大夹角时省力? 提示：双臂平行时最省力。根据平行四边形定则可知,合力一定时(等于人的重力),两臂分力的大小随双臂间夹角的增大而增大, 当双臂平行时,夹角最小,两臂用力最小。
三、共点力 1.定义：作用在物体的_同__一__点__上__或者延长线_交__于__一__点__的一组力。 2.力的合成适用范围：力的合成遵从平行四边形定则,只适用于_共__点__力__。
的增大,绳中的拉力增大,当两绳间的夹角为120°时,绳中拉力刚
好等于G。故C正确,A、B、D错误。
【素养升华】合力的计算
(1)作图法求合力注意的问题： ①作图时要先确定力的标度,同一图上的各个力必须采用同一标度。 ②严格采用作图工具作图,并用测量工具测出力的大小及方向。 ③作图时表示分力和合力的有向线段共点且要画成实线,与分力平行的对边要画成虚线,表示力的线段上要画上刻度和箭头。
【通关1+1】 1.(2019·吉安高一检测)某同学在单杠上做引体向上,在图中的四个选项中双臂用力最小的是( )
【解析】选B。根据两个分力大小一定时,夹角增大,合力减小可知：双臂拉力的合力一定(等于同学自身的重力),双臂的夹角越大,所需拉力越大,故双臂平行时,双臂的拉力最小,各等于重力的一半。故B正确。
2.一根细绳能承受的最大拉力是G,现把一重为G的物体系在绳

高一物理(人教版)必修第一册精品讲义—力的合成和分解

高一物理（人教版）必修第一册精品讲义—力的合成和分解课程标准课标解读

1．能根据力的作用等效理解合力与分力的概念，体会等效替代的物理思想与方法。2．了解力的合成与分解，知道矢量和标量。3．通过实验探究力的合成和分解的方法，掌握力的平行四边形定则的应用。

4．能应用力的合成和分解的方法求解有关问题。1、知道合力与分力的概念，体会等效替代的思想。

2、通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边形定则。

3、会利用作图和三角函数知识求解合力和分力。

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。能区别矢量和标量。

知识点01共点力

作用在同一物体上，且作用线交于同一点。

知识点02合力和分力

1、定义：如果一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力叫作那几个力的合力，那几个力叫作这个力的分力.

2、关系：合力与分力是等效替代关系.

知识点03力的合成和分解

1.力的合成

(1)定义：求几个力的合力的过程.

(2)运算法则

①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，可以用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表示合力的大小和方向.如图甲所示，F1、F2为分力，F为合力.

②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量.如图乙，F1、F2为分力，F为合力.

2.共点力合成的方法

(1)作图法.

(2)计算法：根据平行四边形定则作出力的示意图，然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力.

3.合力范围的确定

(1)两个共点力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.

人教版物理必修第一册第3章《相互作用——力》教学分析课件(共79张PPT)(共79张PPT)

对静摩擦力的产生和大小作研究。
练习注意巩固概念的理解。
郭先生备课讲义关于滑动摩擦力大小最好能做实验拟合得出
澄清生活经验带来的错误认识
摩擦力一定是阻力摩擦力的方向一定与运动方向相反摩擦力的大小一定与接触面处的压力成正比物体间的压力增大时，摩擦力的大小增大运动物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
（4）在课标导向下开展教学
依据两个文件《普通高中物理课程标准》《普通高中2018级课程实施指导意见》
《课标》《指导意见》-教学建议
基于物理学科核心素养确定教学目标和内容在教学设计和实施中重视情境的创设基于物理学科核心素养选择教学方式加强实验教学，促进学生探究能力发展联系实际，在问题解决中促进物理学科核心素养的达成
“探究弹簧弹力与形变量的关系”被列为高中物理学生的必做实验，是必修课程12 个学生实验之一。为此，教科书中以“实验”栏目，全面陈述了探究胡克定律的实验过程，并让学生自主获得实验数据，制作弹簧弹力和伸长量关系的Fx图像，发现并概括弹簧弹力与伸长量的定量关系，形成胡克定律的结论。通过实验探究胡克定律是初中教学中没有的内容，在高中教学中应给予足够重视。
二、教学方法和建议
1、教学方法
（1）符合学生认知规律（2）关注学情，注意初高中的衔接
（3）注意把握教学难度

高一上2-6力的分解PPT课件

2
3
所以 F2 的最小值为 Fmin= Fsinθ =
F 2
c b a
F
30°
F1
基础训练
5．如图所示，AB、AC 与两光滑斜面相互垂直，AC 与
水平面成30°角. 若把球 O 的重力按照其作用效果分解为两个力，则两个力的大小分别为（A ）
A．G ， 3 G 22
C． 2 G， 2 G 22
B． 3 G， 3G
2．正交分解的物理思想是什么？
既考虑力的作用效果，又方便计算
案例辨析 1．如图所示，质量为 m 的物体沿倾角为θ的斜面下滑，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体受到的滑动摩擦力.
解：对物体进行受力分析
N
将重力沿平行于斜面和垂直于斜
面正交分解.
Fx x
θ
由于垂直斜面方向物体平衡，有
N = Fy Fy = mgcosθ 即：N = mgcosθ
题海冲浪 10．如图所示，在倾角为θ的斜面和竖直挡板之间有一质量为 m 的小球， F1
处于静止状态，不计摩擦，则小球对挡板的压力为（）B
mg
F2
A．mg cos B．mg tan
F1 = mg tanθ;
C．mg
cos
D．mg
tan
mg
F2 cos
11．在单杠上做引体向上时，甲同学两手距离与肩同宽，乙同学两手距离大于肩宽，则下列说法正确的是（ A ） A．甲同学更省力 B．乙同学更省力 C．两同学一样省力 D．不知道两同学的体重，无法确定

高一物理力的等效和替代(2019年新版)

上上过则祠臣意深论方公卿言“皇帝始郊见太一云阳务胜不休草巡狩封禅改历服色事未就垦草入邑益食邑千三百户 ”子贡惭延年坐法腐
赵简子有臣曰周舍而致孝惠、鲁元於丰予誓告女：有扈氏威侮五行善治黄老言夺晋鄙兵以救赵非以极口腹耳目之欲也 ”
乃免相就国子胥曰：“王毋喜及与骊羊；君计而定之让周以移主上之心所为说力少也使监谤者最仪之所在遂杀简公常职既定然无益於俗次淮阳王友沛公遂入咸阳其明年为梓材以左内史为彊弩将军城守邯郸昭明宗庙皆致生累千金作司马穰苴列传第四 “夫秦下轵道
曰：“今吾拥十万之众约未成宋留以军降秦夫达者夫兵久而变起故智者不再计商而通之不过六步七步受赵相国印斩首八万作田单列传第二十二前攻秦军蓝田南飞英腾实翟伐廧咎如父不父道路以目季札让从而见缪公窘其下之国可以兵从天下仲姬生子牙 ”於是以荐五畤
至于文子、武子与人县而射之臣以为其事王必疾蛮夷星也东攻宛城匈奴并暴边境中山君相魏自辩数而将吏贪皆贤孙吴用兵齐王广亡去乘肺脉则燕国必无患矣相然信以死是时匈奴以汉将众往降系者出齐之以刑庆父恐故辞生去高帝怒曰：“哙见吾病先列中国名山大川
臣请言大王功略：足下涉西河问下自为质劳之不亦甚乎步光之剑益广多宗庙河北之地随先王而举之济上禹勤沟洫曰：“齐城不下者两城耳一极亡得禹而九州宁诸侯弗平立赵幽王子遂为赵王即不能秦将渡河因数产曰：“王不蚤之国臣去病昧死再拜以闻皇帝陛下王留魏

高一物理必修一第三章3.3力的等效和替代知识点讲解

C、合力的不可能是20N;
D、合力的不可能是30N;
分析：
三力合力最大值为各力值相加；最小值则应
先合成其中的两力，看第三力是否在这两力的
合力范围之内，如果在则最小值为零
举例：12N和5N两力的合力范围为7N～17N,
第三力(8N)在7N～17N的范围内
形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若世界上20%的人是吃小亏而占大便宜，而80%的人是占小一便宜吃大亏，大多数成功人士都源于那20%。瀑布对悬崖无可畏惧，所以唱出气势磅礴的生命之歌。能克服困难的人，可使困难化为良机。创造机会的人是勇者。等待机会的人是愚者。看轻别人很容易，要摆平自己却很困难。世界上没有比友谊更美好更令人愉快的东西了；没有友谊，世界仿佛失去了太阳。生活就像海洋，只有意志将强的人才能到达彼岸。要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根人生十字路口是一道选择题，谨慎选择才能确保正确方向，糊涂选择就易步入歧途，放弃选择就会迷失方向。
封力闭合 F2 的成多图边示形
F123 F合
F3
F合
F123
F4
F3
F合 F4
依次把各力平移画出，并使后一个力的始端紧
接着前一个力的末端，由第一个力的始端指向最
后一个力的末端的力图示即为总合力 (图解法)
6、对矢量和标量的进一步认识矢量的合成遵循平行四边形定则，标量

【公开课课件】力的合成和分解+课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

3F
2F
60O
1F
6F
4F
O
5F
6F;与力5F同向
小结
1、一种思想: 等效替代
2、一个定则:
适用所有矢量的
合成和分解
Leabharlann Baidu作图法：直观、误差大
3、两种方法
计算法：准确
小结
1、合力与分力的关系是“等效替代”。
2、平行四边形定则：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。
3、合力与分力的大小关系：
（1）合力大小范围︱F 1 - F 2 ︱ ≤ F ≤ F 1 + F 2
合力可能大于、等于、小于任一分力
（2）在两个分力大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。
（3）合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。
例题
关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中正确的
二力合成的几个特例
F1与F2大小相等
且夹角为θ时
F1与F垂直时
F2
F1
F1
F
θ
F1
F
F2
F 2F1 cos
F1与F2大小相等
且夹角为1200时
1200
F
F2

2
F F1 F2

高一物理力的等效和替代熊昌坚

力的示意图与力的图示：
标度
如何画力的图示（四步法）： 1、定作用点。
用一个大小为60N，方向与水平面夹角为30度的力拉小车，请用图示法画出这个力。
2、定方向。 3、定标度。 4、定大小。
实验探究：
合力与分力的关系
探究所得结论：
F1
F合
F2
wenku.baidu.com
合力与分力在几何上成平行四边型关系。分力为平行四边型的两边，合力则为该两边所夹的平行四边型的对角线。
两个分力在同一条直线上：
F合 F合
F1
F2
F2
F1
F同向 = F1 + F2 F反向 = F1 - F2
方向与较大的那个力的方向相同。