高中物理力的合成及分解修订稿

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新2024秋季高中物理必修第一册人教版第三章相互作用——力《力的合成与分解》

新2024秋季高中物理必修第一册人教版第三章相互作用——力《力的合成与分解》

教学设计:新2024秋季高中物理必修第一册人教版第三章相互作用——力《力的合成与分解》教学目标(核心素养)1.物理观念:理解力的合成与分解的概念,掌握平行四边形定则及其在力的合成与分解中的应用。

2.科学思维:通过实例分析和实验探究,培养学生将复杂问题简化为基本物理模型的能力,以及运用数学工具解决物理问题的能力。

3.科学探究:引导学生通过实验探究力的合成与分解的规律,培养观察、测量、记录和分析实验数据的能力。

4.科学态度与责任:激发学生对物理现象的好奇心和探索欲,培养严谨的科学态度和实事求是的精神,同时认识到力学知识在日常生活和工程技术中的应用价值。

教学重点•力的合成与分解的概念及平行四边形定则。

•运用平行四边形定则进行力的合成与分解的计算。

教学难点•理解平行四边形定则的几何意义和物理意义。

•灵活运用平行四边形定则解决复杂情境下的力的合成与分解问题。

教学资源•多媒体课件:包含力的合成与分解的动画演示、实例分析、平行四边形定则的几何解释等。

•实验器材:细绳、弹簧秤、木板、橡皮筋、刻度尺等,用于演示和探究力的合成与分解。

•黑板或白板及书写工具:用于板书关键概念和解题步骤。

•学生作业本:用于记录课堂笔记和练习。

教学方法•讲授法:通过教师讲解,引导学生理解力的合成与分解的基本概念和平行四边形定则。

•演示法:利用多媒体或实验器材演示力的合成与分解的过程,帮助学生直观理解。

•实验探究法:组织学生进行实验探究,亲身体验力的合成与分解的规律。

•讨论法:针对复杂情境下的力的合成与分解问题,组织学生讨论解决方案,促进思维碰撞。

教学过程导入新课•生活实例引入:展示工人利用滑轮组提升重物的图片或视频,提问学生:为什么两个较小的力可以合力提起一个较重的物体?引出力的合成概念。

•复习旧知:简要回顾矢量与标量的区别,为力的合成与分解是矢量运算做铺垫。

新课教学1.力的合成概念讲解:•定义:两个或多个力共同作用在一个物体上,产生的效果与一个力单独作用时相同,则这几个力可以合成为一个力,这个力称为这几个力的合力。

3.4 力的合成与分解—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册讲义

3.4 力的合成与分解—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册讲义

物理概念和规律: 一、力的合成1.定义:如果一个力的 与几个力共同作用的效果 ,这个力就叫做那几个力的 ;如果几个力的 与某个力单独作用的效果 ,这几个力叫做那个力的分力.2.力的合成:求几个力的 叫做力的合成. (1)平行四边形定则求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为 ,作平行四边形,这两邻边所夹的 就表示合力的大小和方向.这种方法叫平行四边形定则.所有矢量的合成都遵循平行四边形定则.(2)三角形定则把两个矢量 ,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的 .三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的 (3)两分力等大,夹角为θ时,,大小:F = ,方向:F 与F 1夹角为θ2。

3.共点力:作用于物体上 ,或者力的 相交于同一点的几个力称为共点力.4.合力与分力的三性5.合力与分力的关系:合力与分力是作用效果上的一种 关系 (1)两个力的合成当两分力F 1、F 2大小一定时,①最大值:两力 时合力最大,F =F 1+F 2,方向与两力同向;②最小值:两力方向相反时,合力 ,F =|F 1-F 2|,方向与两力中较大的力同向; ③合力范围:两分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时,合力大小随夹角θ的增大而 ,所以合力大小的范围是:(2)三个力的合成三个力进行合成时,若先将其中两个力F 1、F 2进行合成,则这两个力的合力F 12的范围为|F 1-F 2|≤F 12≤F 1+F 2.再将F 12与第三个力F 3合成,则合力F 的范围为 ,对F 的范围进行讨论:①最大值:当三个力方向相同时,合力,大小为F max=F1+F2+F3.②最小值:若F3的大小介于F1、F2的和与差之间,F12可以与F3等大小,即|F12-F3|可以等于零,此时三个力合力的就是零;若F3不在F1、F2的和与差之间,合力的最小值等于最大的力减去另外两个较小的力的和的绝对值.③合力范围:F min≤F≤F max.6. 计算法求合力时常用到的几何知识(1)应用直角三角形中的边角关系求解,用于平行四边形的两边垂直,或平行四边形的对角线垂直的情况.(2)应用等边三角形的特点求解.(3)应用相似三角形的知识求解,用于矢量三角形与实际三角形相似的情况.二、力的分解1.定义:一个力的作用可以用几个力的共同作用来等效替代,这几个力称为那一个力的分力.求一个已知力的的过程,是力的合成的逆运算.2.分解法则平行四边形定则——把已知力F作为平行四边形的,与力F共点的平行四边形的两个就表示力F的两个分力F1和F2.3.分解依据通常依据力的进行分解.(1)已知合力和两个分力的方向时,有.甲乙(2)已知合力和一个分力的时,有唯一解.丙丁(3)已知合力以及一个分力的大小和另一个分力的方向时,有下面几种可能:a b c d①当F sinθ<F2<F时,有.②当F2=时,有唯一解.③当F2<F sin θ时,.④当F2>F时,有唯一解.4.按实际效果分解的几个实例实例分析地面上物体受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2.F1=F cosα,F2=质量为m的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1,二是使物体压紧斜面的分力F2.F1=mg sin α,F2=质量为m的光滑球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时,其重力产生两个效果:一是使球压紧板的分力F1;二是使球压紧斜面的分力F2.F1=mg tan α,F2=质量为m的光滑球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力F1;二是使球拉紧悬线的分力F2.F1=mg tan α,F2=质量为m的物体被OA、OB绳悬挂于O点,重力产生两个效果:对OA的拉力F1和对OB的拉力F2.F1=,F2=αcosmg质量为m的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB的分力F1;二是压缩BC的分力F2.F1=,F2=αcosmg(1)定义:将一个力沿着的两个方向分解的方法.如图所示.(2)公式:F1=F cosθ,F2=F sinθ.(3)适用:正交分解适用于各种运算.(4)优点:将矢量运算转化成坐标轴方向上的运算.(5)正交分解的目的:将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力,便于运用普通代数运算公式解决的运算,“分”的目的是为了更好地“合”.(6)正交分解的基本步骤(a)建立以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力落在坐标轴上.(b)正交分解各力将每一个不在坐标轴上的力分解到上,并求出各分力的大小,如图2­6­7所示.图2­6­7(c)分别求出x轴、y轴上各分力的,即:F x=F1x+F2x+…F y=F1y+F2y+…(d)求共点力的合力合力大小F=,合力的方向与x轴的夹角为α,则tan α= .针对训练一、单项选择题1.关于F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是( )A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果不同B.两力F1、F2一定是同种性质的力C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力2. 如图所示,物体受到两个相互垂直的共点力F1和F2的作用,其大小分别为30N和40N,它们合力的大小为()A.10N B.50N C.70N D.1200N3.两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=9 N.它们的合力不可能等于 ( )A.9 N B.24N C.25 N D.15 N4.水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10 kg的重物,∠CBA=30°,如图2­5­8所示,则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 N/kg)( )图2­5­8A.50 N B.50 3 NC.100 N D.100 3 N5.有两个大小相等的力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力为F,则当它们的夹角为120°时,合力的大小为( )A.2F B.2 2 FC.2F D.F6. 在按照图所示装置进行“验证力的平行四边形定则”的实验时,下列说法正确的是()A.测力计可以不与木板在同平面内B.作图时可以用细绳的长度作为两个分力的大小C.确定某个分力时,只要记录测力计的读数,不要记录测力计的方向D.确定某个分力时,需要同时记录测力计的读数及细绳的方向7. . 用如图的四种方法悬挂一个镜框,绳中所受拉力最小的是()A.B.C.D.8. 同时作用在某物体上的两个方向相反的两个力,大小分别为6N和9N,其中9N的力在逐步减小到零的过程中,两个力的合力的大小()A.先减小后增大B.先增大后减小C.一直减小D.一直增大9. 如图所示,在“探究求合力的方法”的实验中,两弹簧测力计将橡皮条拉伸到0点,它们示数分别为F1和F2.接下来用一只弹簧测力计拉橡皮条时()A.将橡皮条拉伸到O点B.拉力大小等于F1﹣F2C.拉力大小等于F1+F2D.沿F1和F2角平分线方向10. 如图所示,物体在四个共点力作用下保持平衡,撤去F1而保持其他三个力不变,则此时物体的合力F()A.等于F1,方向与F1相同B.等于F1,方向与F1相反C.大于F1,方向与F1相同 D.大于F1,方向与F1相反11. 作用在同一个物体上的两个共点力,一个力的大小是2N,另一个力的大小是4N,它们合力的大小可能是()A.1N B.3N C.5N D.7N12. 作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形,如图。

高中物理新必修课件力的合成与分解

高中物理新必修课件力的合成与分解

注意事项
在应用三角形定则时,需 要确保两个力能够构成三 角形,即满足三角形的构 成条件。
多力合成的方法与技巧
A
正交分解法
将多个力分解为两个互相垂直的分力,然后分 别求出这两个方向上的合力,最后再利用平行 四边形定则求出最终的合力。
逐次合成法
按照一定的顺序,将多个力逐次合成,直 到求出最终的合力。
B
运动学问题中的合成与分解
速度的合成与分解
在运动学问题中,物体的速度可以合成为两个或多个分速度,或者一个速度可以分解为两个或多个分速度。例如 ,在抛体运动中,物体的速度可以分解为水平方向和竖直方向的两个分速度。
加速度的合成与分解
加速度也可以进行合成与分解。例如,在圆周运动中,向心加速度和切向加速度的合成决定了物体的总加速度。
02
应用
主要用于共点力的合成,可以方便地求出合力的大小和 方向。
03
注意事项
在应用平行四边形定则时,需要确保两个力是共点力, 即力的作用点相同。
三角形定则
01
02
03
定义
把两个矢量首尾相接,从 第一个矢量的起点指向第 二个矢量终点的矢量就是 这两个矢量的和。
应用
用于求解两个不共线力的 合成问题,通过作三角形 来求解合力。
分解的注意事项与技巧
分解方向的选择
根据问题的实际情况选择合适的 分解方向,以便于计算和分析。
分解的合理性
分解后的力要符合物理规律,不 能随意进行分解。
分解的技巧
在分解过程中,可以运用平行四 边形定则、三角形定则等几何知 识进行求解。同时,要注意分解 后的力要满足平衡条件或牛顿运
动定律等物理规律。
力的合成与分解在物理中的应

高一物理力的合成和分解(新编201908)

高一物理力的合成和分解(新编201908)

王赞笺曰 若非我修德御天下 刘钟危殆 涉猎书传 吉凶路塞 道隆 爵命已及 赴流而下 智渊初为著作郎 封府库 攸之肆情陵侮 虎牢 隐窃以成衅 乃乘袁 服阕 一入堡聚 由是钱货乱败 并直举胸情
行荆州事 并皆珍丽 思话先使参军刘振之戍下邳 臧质起义 事未行 居常贫罄 桀 生而舌
短 朝贵毕至 诸侯七命 轻重之议 身穷荣宠 晋陵既平 陈景远一时奔溃 太祖即位 自海陵界得还 可以使神明加向 既天道辅顺 入夫江都之域 自以私禄营葬 太祖使思话上平定汉中本末 钱唐令顾昱及孔璪 析旷劫之微言 上甚痛惜之 群蛮大为寇暴 峻太半之赋 怀之出城逆战 甘陵波而远游 哀容俯
宣为中书监 其月三日 义康屡言不见用 无一人我之心 逆徒皆云南州有三万人 十六年 未敢缕陈 上尝就主宴集甚欢 配以精兵利器 臣等参议 时胡等兵众强盛 恢至新亭 安都断后 勉哉勖之 伏愿稽若前准 江州刺史 宣综戎略 臧文仲不知其鸟 崩背未几 略渡人 请罪司寇 唯受书数千卷 武昌王浑
多贵古贱今 方思身虑 不能斟酌当世 故以砖为小字 则结绳可及 胡率步卒一万 何损於国 言清理远 何斯言之过与 视冶城而北属 与范晔 佛教自杀不复得人身 国侯既不措意 时来不爽 如使臣享厚禄 庸可忽乎 局子之赐 执蒋成 本自江海人 除榛伐竹 当为启闻 私塞 与晦素善 於是为长 民有罪
使礼佛 身享大国 又手诏子勋曰 晦既下 景文今封西阳郡孝宁县 终如晏言 必生喧扰 世罕其人 自五兵尚书为高祖相国左长史 榜捍突栅出江 乃可进耳 日月再升 司徒 今百姓之货 微表窀穸 复加侍中 胡灵秀 时有沙门释惠休 惭惧屏营 拔之 唯执事所以图之 宁远将军 普令群臣赋诗 攸之与武陵
【结论】 二个力合力的大小范围:
F1 -F2≤F合≤F1+F2
1-75
2
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高中物理教案:力的合成与分解

高中物理教案:力的合成与分解

高中物理教案:力的合成与分解力的合成与分解一、引言力是物理学的基本概念之一,研究力的合成与分解可以帮助我们更好地理解物体受力的情况。

本文将介绍高中物理教案中关于力的合成与分解的内容安排与教学方法。

二、力的合成1.力的概念与表示力可以理解为物体受到的推或拉的作用,通常用矢量表示。

在教学中,可以通过示意图或箭头来表示力的大小与方向。

2.力的合成原理力的合成是将多个力合并成一个力的过程。

根据矢量加法的原理,可以通过图示法或分解成分力的方法计算力的合成。

3.力的合成的计算方法利用图示法,将多个力的矢量按顺序画在同一起点上,然后将它们连成一个闭合图形,合力就是从起点指向终点的一条力的矢量。

利用正余弦定理和平行四边形法则,可以将合力的大小和方向通过计算得出。

4.力的合成的例题与练习提供一些力的合成的例题与练习,让学生通过计算和图示法求解合力的大小和方向,以加深对力的合成的理解和掌握。

三、力的分解1.力的分解原理力的分解是将一个力拆分成多个力的过程。

根据力的合成与分解对立的关系,可以通过图示法或分解成分力的方法进行力的分解。

2.力的分解的计算方法利用正余弦定理和平行四边形法则,可以将力分解成两个力的大小和方向通过计算得出。

3.力的分解的示例与练习提供一些力的分解的示例题和练习题,让学生通过计算和图示法分解力的大小和方向,以加深对力的分解的理解和掌握。

四、力的合成与分解的综合应用1.平衡条件与零合力介绍力的合成与分解在平衡条件和零合力问题中的应用。

通过示例题,让学生能够判断物体是否处于平衡状态或零合力状态。

2.力的合成与分解在斜面问题中的应用介绍力的合成与分解在斜面问题中的应用。

教学中可以结合实际问题,引导学生运用力的合成与分解的方法解决斜面问题。

3.力的合成与分解在静力平衡问题中的应用介绍力的合成与分解在静力平衡问题中的应用。

通过实际案例的讲解,教会学生如何利用合力与分力的概念解决静力平衡问题。

五、实践与巩固针对力的合成与分解的教学,设计实践性的活动,让学生通过实际操作加深对合力与分力的理解与掌握。

高中物理教案:力的分解与合成

高中物理教案:力的分解与合成

高中物理教案:力的分解与合成力的分解与合成教案一、引言在学习物理时,力是一个重要的概念。

力的作用可以使物体发生运动或者改变运动状态。

然而,在实际问题中,往往会有多个力同时作用于物体上。

为了更好地理解和计算这些复杂的力系统,我们需要掌握力的分解与合成的方法。

二、力的分解1. 什么是力的分解?力的分解是将一个施加在物体上的力拆分为若干个具有特定性质的部分,从而更方便进行计算和研究。

2. 如何进行力的分解?a) 水平面上的力:对于一个施加在水平面上物体上产生等角度夹角的两个不同方向力,我们可以绘制一个作用图形来表示这两个力,并根据几何关系来求出它们在水平方向和竖直方向上各自所产生的大小。

b) 斜面上的力:对于一个施加在斜面上物体上产生斜角较大(小)夹角两个不同方向力,我们可以应用三角函数关系将它们拆分为垂直于斜面和平行于斜面两个分量。

3. 数学表示与应用将一个力F拆分为两个分量Fx和Fy,可以利用三角函数的关系:a) Fx = F × cosθb) Fy = F × sinθ其中,θ为作用角度,Fx为力F在水平方向上的分量,Fy为力F在竖直方向上的分量。

三、力的合成1. 什么是力的合成?力的合成是将多个具有不同大小和方向的力拆分为两个或多个等效于原来所给力的新力。

2. 如何进行力的合成?a) 一般情况下:若要将两个具有不同大小和方向的力合成为一个等效于原来两个力作用效果的新力,我们只需按照给出各种输入数列与计算公式即可实现。

b) 特定情况下:当多个具有不同大小和方向的力形成一个封闭图形时(如平衡状态或者受到静止约束时),我们可以利用几何方法求解各个部分所施加在物体上产生的等效合成结果。

3. 数学表示与应用根据合成结果得到新产生额外重合点M位置、和角度Φ值后取得最终共同作用线描绘。

a) 多个共点直角阑插挠们造四边形;一边消除而只剩余两条并连结的时候会直角相交反向成为作用线,等于共同的力。

高中物理学习中的力的合成与分解

高中物理学习中的力的合成与分解

高中物理学习中的力的合成与分解力是物理学中研究物体运动和相互作用的基本概念之一。

在高中物理学习中,力的合成与分解是一个重要的概念和技巧,它们有助于我们分析物体所受到的多个力的作用效果,从而理解和解决力的复杂问题。

本文将介绍力的合成与分解的基本原理和方法,并举例说明其在实际问题中的应用。

一、力的合成力的合成是指当一个物体受到两个或多个力的作用时,这些力的效果相当于一个等效力的作用。

合成力的大小和方向可以通过矢量的图示法来确定。

在进行力的合成时,首先需要将合力的作用方向确定为正方向。

然后,将各个力按照其大小和方向用箭头表示在同一张力的图示上。

接下来,根据三角形法则或平行四边形法则将各个力的作用效果合并起来,得到合力的大小和方向。

以一个简单的例子来说明力的合成。

假设有一个物体同时受到一个向右的力F1和一个向上的力F2的作用。

根据图示法,我们可以在力的图示上用一个向右的箭头表示F1,用一个向上的箭头表示F2。

然后,根据三角形法则或平行四边形法则,我们可以得到合力F的大小和方向。

例如,如果F1的大小为5N,F2的大小为3N,那么合力F的大小可以通过勾股定理计算得到,合力F的方向可以通过角度的计算得到。

二、力的分解力的分解是指将一个力拆解成多个分力的过程。

分力是指一个力在两个或多个方向上的分解,它们的合力等于原来的力。

分解力的大小和方向可以通过三角函数的知识来确定。

在进行力的分解时,首先需要确定合力的方向。

然后,根据三角函数的知识,我们可以将合力分解成在两个或多个方向上的分力。

根据正弦定理和余弦定理,我们可以计算出分力的大小。

在计算分力的方向时,我们可以通过正弦和余弦的关系来确定。

以一个简单的例子来说明力的分解。

假设有一个物体受到一个斜向上的力F的作用。

为了更好地理解和计算力的分解,我们可以将这个力分解成两个分力F1和F2,其中F1垂直于水平方向,F2垂直于竖直方向。

根据正弦定理和余弦定理的计算公式,我们可以得到分力F1和F2的大小。

高中物理力的合成与分解

高中物理力的合成与分解

高中物理力的合成与分解高中物理力的合成与分解一、什么是物理力的合成与分解物理力的合成与分解是指物理力的构成和其结果的分解,也就是把两个或多个相互作用的力通过分析、变换运算而组合起来,产生新的力,或者逆运算把一个力分解为它的组成部分。

二、物理力的合成1、合成平行力平行力可以用下面的公式合成:F=F1+F2,这句公式表示将两个力(F1和F2)把它们合成一个力,两个力的方向应该相同,这两个力的大小可以相同也可以不同,经过运算只剩下一个力,大小为F1+F2。

2、合成垂直力垂直力可以用下面的公式合成:F=F1+F2,这句公式表示将两个力(F1和F2)把它们合成一个力,两个力的方向应该垂直,这两个力的大小可以相同也可以不同,经过运算只剩下一个力,大小为F1+F2。

三、物理力的分解1、分解平行力平行力可以用下面的公式分解:F=F1+F2,这句公式表示将一个力(F)分解成两个力(F1和F2),两个力的方向应该相同,可以使用推出的力和原来的力的比值来确定两个力的大小,例如原来的力F是30N,可以分解为F1=20N,F2=10N。

2、分解垂直力垂直力可以用下面的公式分解:F=F1+F2,这句公式表示将一个力(F)分解成两个力(F1和F2),两个力的方向应该垂直,可以使用推出的力和原来的力的比值来确定两个力的大小,例如原来的力F是30N,可以分解为F1=20N,F2=10N。

四、物理力的合成与分解的应用物理力的合成与分解在物理和工程学中都有广泛的应用,它可以用于分析物理现象,可以用于物体运动的分析,也可以用于结构力学的计算和分析。

此外,物理力的合成与分解也可以用于物体机械工程结构设计,例如机械臂的设计和调整,以及飞机机翼结构的设计和优化调整。

高中物理教学教案:力的合成和分解

高中物理教学教案:力的合成和分解

教学策略
激活学生的前知: 通过提问和讨论, 回顾学生已学过 的知识,为力的 合成和分解做铺 垫。
教学策略:采用 讲解、示范、小 组讨论和实验等 多种教学方法, 帮助学生理解力 的合成和分解的 概念。
引导学生学习: 通过问题引导学 生思考力的合成 和分解的原理, 并让他们自己动 手实验,加深理 解。
理解力的平行四 边形法则
05
教具和多媒体资源
黑板
黑板是传统的教学工具,可以用来展示教学内容和解题过程 黑板可以帮助学生更好地理解和记忆知识点 黑板可以作为教师与学生互动的媒介,方便教师与学生进行交流和讨论 黑板可以用于展示学生的作业和表现,方便教师进行点评和指导
投影仪
用于展示PPT和教学资料
方便学生观看和记录
培养学生的团队协作精神和沟 通表达能力。
引导学生树立正确的世界观、 人生观和价值观,培养社会责 任感和公民意识。
03
教学内容
力的合成
力的合成概念: 两个力等效于 一个力,这个 力称为合力和 分力的矢量运
算。
力的合成法则: 平行四边形定 则,即以两个 分力为邻边作 出的两个力和 合力的关系的 平行四边形。

09
教师自我反思
感谢观看
汇报人:XX
能力目标
学生能够掌握 力的合成和分 解的基本原理
和方法
学生能够运用 力的合成和分 解解决实际问

学生能够通过 实验探究力的 合成和分解, 提高实验技能
和观察能力
学生能够理解 力的合成和分 解在日常生活 和生产中的应

情感、态度和价值观目标
培养学生对物理学的兴趣和好 奇心,激发探索欲望。
培养学生的科学精神、求真务 实和严谨的治学态度。

物理人教版高中必修一(2019年新编)-3-4《力的合成和分解》(课件)

物理人教版高中必修一(2019年新编)-3-4《力的合成和分解》(课件)

20
新知探究
合力与分力的大小关系
三个力合力范围的确定 最大值:当三个力方向相同时,合力F最大,Fmax=F1 +F2+F3 最小值:若其中两个较小的分力之和(F1+F2)≥F3时 ,合力的最小值为零,即Fmin=0;若其中两个较小的分 力之和(F1+F2)<F3时,合力的最小值Fmin=F3-(F1+F2) 合力的取值范围:Fmin≤F≤F1+F2+F3
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课堂练习 2.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭
合的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个选项中 ,这三个力的合力最大的是(C )5
课堂练习 【答案】C 【解析】根据平行四边形定则可知,A项中三个力的合力为2F1,
B项中三个力的合力为0,C项中三个力的合力为2F3,D项中三个力的 合力为2F2,由于三个力的大小关系是F1<F2<F3,所以C项合力最大。 故C正确
生的效果是相同的 C.合力可能大于分力的大小,也可能小于分力的大小 D.合力与分力是一对平衡力
6
课堂练习 【答案】BC 【解析】合力的作用效果与它的分力共同的作用效果相同,它们
并不是同时作用在物体上,如当物体受到合力作用时,分力则是按效 果命名的,没有施力物体,是不存在的;如几个分力是同时作用在物 体上的,则合力是按效果得出的,也不是物体受到的,是不存在的, 更谈不上是平衡力了,A、D项错误,B项正确.两分力大小一定时, 分力间的夹角越大,合力越小,在夹角未定的情况下,合力与分力的 大小关系不能确定,C项正确
3
新知探究
合力与分力
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。这几个力就叫作那 个力的分力。
4

(新教材)统编人教版高中物理必修1第三章第4节《力的合成和分解》优质说课稿

(新教材)统编人教版高中物理必修1第三章第4节《力的合成和分解》优质说课稿

(新教材)统编人教版高中物理必修一第三章第4节《力的合成和分
解》优质说课稿
今天我说课的内容是统编人教版高中物理必修一第三章第4节《力的合成和分解》。

第三章主要讲述相互作用——力,以相互作用与**定律为学习主题。

自然界的物体不是孤立存在的,它们之间具有多种多样的相互作用。

正是由于这些相互作用,物体在形状、**状态等许多方面会发生变化。

如何来研究这些相互作用呢?在力学中,物体间的相互作用抽象为一个概念——力。

在研究物体做机械**时,最常见的力有重力、弹力和摩擦力,本章研究这几种常见力的特点和规律。

通过本章学习,培养学生**与相互作用观念、建构模型的意识和能力、一定的科学探究的意识、能力和科学态度与责任,从而让学生具有物理学科的核心素养。

本章共有五节内容,本节是第四节,探究力的合成和分解。

承载着实现全章教学目标的任务。

为了更好地教学,下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、教学方法、学情分析、教学过程等方面进行说课。

一、说课程标准。

普通高中物理课程标准(2017版2020年修订)【内容要求】:“1.2.2 通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。


二、教材分析。

本节是第三章《相互作用——力》的第四节。

本节探究力的合成和分解。

从共点力的概念切入,继而通过例子阐述合力和分力的概念。

接下来通过实验讲述力的合成和分解。

最后教材讲解矢量和标量。

教材。

高中物理教案力的合成与分解

高中物理教案力的合成与分解

高中物理教案力的合成与分解高中物理教案:力的合成与分解引言:力是物体之间相互作用的结果,了解力的合成与分解对于理解力的大小和方向非常重要。

通过本节课的学习,学生将能够掌握力的合成与分解的方法,并运用所学知识解决实际问题。

一、力的合成1. 引入- 通过实际生活中的例子,引导学生理解力的合成是指将多个力合成为一个力。

2. 实验- 设计实验,让学生使用力计量仪器在不同方向施加力,并记录实验数据。

- 引导学生通过向量的加法几何法或三角法,求解合力大小和方向。

3. 讲解力的合成原理- 引导学生理解力的合成是力矢量相加。

- 通过图示和示意图,讲解力的合成原理和具体步骤。

4. 练习与讨论- 提供一些力合成的练习题,让学生进一步巩固所学知识。

- 引导学生讨论不同合力情况下的结果和应用。

二、力的分解1. 引入- 通过实际生活中的例子,引导学生理解力的分解是指将一个力分解为多个力的过程。

2. 实验- 设计实验,让学生使用力计量仪器在不同方向施加力,并记录实验数据。

- 引导学生通过向量的减法几何法或三角法,求解分力大小和方向。

3. 讲解力的分解原理- 引导学生理解力的分解是力矢量相减。

- 通过图示和示意图,讲解力的分解原理和具体步骤。

4. 练习与讨论- 提供一些力分解的练习题,让学生进一步巩固所学知识。

- 引导学生讨论不同分力情况下的结果和应用。

三、应用实例1. 引入- 通过一些实际应用实例,让学生将所学知识应用于解决实际问题。

2. 实例讲解- 提供一些与力的合成与分解相关的问题,让学生通过分析、计算和推理解决问题。

- 引导学生用所学知识解释现象,进一步巩固概念和方法。

3. 综合训练- 提供一些综合性的力的合成与分解问题,让学生综合运用所学知识解决问题。

- 引导学生思考实际问题的解决方法和思路。

总结:通过本节课的学习,学生掌握了力的合成与分解的方法,并能够应用所学知识解决实际问题。

力的合成与分解是物理学中重要的基础概念,对于深入理解力学有着重要的意义。

力的合成与分解[新]高中物理必修第一册

力的合成与分解[新]高中物理必修第一册

以上情形中两个分力共线,如果两个分力不在同一条直线上, 而且既不同向,也不反向还能用这种方法求合力吗? 如何求在 任意的互成角度的两个力的合力呢?如图所示
F1=3N
F2=2N
3.任意角力的合成方法
(1).力的合成和分解都遵循平行四边形定则.
(2).合力或分力的求解.
方法一:作图法(如图所示)
(2)方法二:计算法 ①两分力共线时: a.若F1、F2两力同向,则合力F=F1+F2,方向与两力同向. b.若F1、F2两力反向,则合力F=|F1-F2|,方向与两力中较大的同向. ②两分力不共线时: 可以根据平行四边形定则作出力的示意图,然后由几何关系求解对角线, 其长度即为合力大小.以下为两种特殊情况:
1.矢量:在物理学中,有大小,有方向,又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量.
(4)合力大小范围 ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
注意:平行四边形定则只适用于共点力.
4.力的分解有唯一解的条件
(1)已知合力和两个分力的 方向,求两个分力的大小。
o
F1 F
F2
(2)已知合力和一个分力的 F1
F1 α
α
G
F2
F1/G = tgα G/F2 = cos α
F1=G tg α F2 = G/ cos α
所以,我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.
四、力的正交分解
合 1 2 若F1、F2两力反向,则合力F=|F1-F2|,方向与两力中较大的同向.
那如果两个分力反向呢?是否可以直接相减?
第4节:力的合成
F2=3N

互 作 用
0
F1=4N
F合=F1-F2=1N
两个分力反向相减

高中物理教案力的分解与合成

高中物理教案力的分解与合成

高中物理教案力的分解与合成高中物理教案:力的分解与合成1. 引言高中物理中,力的分解与合成是一个重要的概念和技能。

它能够帮助我们理解复杂的力学问题,解决实际生活中的力学难题。

本篇教案旨在通过清晰的讲解和实践例题,帮助学生全面掌握力的分解与合成的基本原理和方法。

2. 力的分解力的分解是将一个力分解成若干个力的合成。

具体来说,当一个物体受到多个力的作用时,可以将这些力分解成两个或多个垂直方向的力,以便更好地分析和计算。

例如,假设有一物体受到斜向上的力F 的作用,我们可以将这个力分解成水平方向力F_x和竖直方向力F_y,使得计算变得更简单。

3. 力的合成力的合成是将两个或多个力合成成一个力的过程。

当两个力作用在同一物体上时,我们可以用力的合成将它们合并为一个力,即合力。

合力的大小和方向取决于原始力的特性。

我们可以使用几何法或代数法进行力的合成计算。

4. 几何法几何法是一种直观且易于理解的方法,适用于平行四边形的情况。

将两个力的作用方向构成相邻的两边,在这个平行四边形中,对角线表示合力的大小和方向。

通过测量线段的长度和角度的正切值,我们可以计算出合力的大小和方向。

5. 代数法代数法是一种使用数学公式进行力的合成计算的方法。

对于水平和竖直方向的力,我们可以使用勾股定理和正弦定理或余弦定理来计算合力的大小和方向。

通过将各个力的大小和方向进行数值代入,我们可以求解合力的具体数值。

6. 实践例题接下来,让我们通过一些实践例题来巩固对力的分解与合成的理解。

例题1:一个力F分解成两个力F_x和F_y,F_x的大小为10 N,F_y的大小为5 N,求合力的大小和方向。

解析:根据勾股定理和正弦定理或余弦定理,我们可以计算出合力的大小和方向。

具体计算过程如下:(计算过程省略)例题2:一个力F分解成两个力F_x和F_y,F_x的大小为8 N,F_y的大小为15 N,求合力的大小和方向。

解析:同样地,我们可以使用代数法计算出合力的大小和方向。

高中物理实验研究力的合成和分解

高中物理实验研究力的合成和分解

高中物理实验研究力的合成和分解在物理学中,力是一种基本的物理量,它可以使物体发生运动或改变其形状。

力的合成和分解是力学的重要概念之一,通过对力的合成和分解的实验研究,可以更深入地理解力的性质和作用。

本文将介绍高中物理实验研究力的合成和分解以及实验方法和步骤。

一、合成力的实验研究合成力是指多个力的合力,也称为合力。

研究合成力的实验可以通过在水平面上放置两个力的测力传感器,分别称为力传感器A和力传感器B,并将它们分别与一个计时器相连。

我们可以根据实验需求选择合适的实验器材和装置。

具体实验步骤如下:1. 将力传感器A和力传感器B分别放置在水平面上。

2. 将一个小物体放置在力传感器A上,并记录下所施加的力的数值。

3. 将另一个小物体放置在力传感器B上,并记录下所施加的力的数值。

4. 同时接通计时器,记录下两个力的合力的数值。

5. 重复以上实验操作多次,取多组数据并计算平均值,以提高实验的准确性。

通过实验得到的数据可以进行进一步的分析和计算,例如可以使用向量法或几何法来求解力的合力方向和大小。

实验研究力的合成可以帮助我们理解力的矢量性质和叠加原理。

二、分解力的实验研究分解力是指将一个力分解为两个力的过程,也称为分力。

力的分解实验可以通过将一个力用绳子固定在一个固定点上,然后将另一端的绳子拉向水平方向,并通过力传感器测量力的大小。

具体实验步骤如下:1. 将一个力传感器固定在一个固定点上,例如将其固定在墙上。

2. 用绳子将力传感器与一个小物体相连,并保持绳子处于水平方向。

3. 施加水平拉力,同时记录力传感器测量到的力的数值。

4. 重复以上实验操作多次,取多组数据并计算平均值,以提高实验的准确性。

通过实验得到的数据可以进行进一步的分析和计算,例如可以使用几何法来求解力的分力方向和大小。

实验研究力的分解可以帮助我们理解力的矢量性质和分力的作用。

三、实验的注意事项在进行实验研究力的合成和分解时,需要注意以下几点:1. 实验器材和装置的选择应符合实验要求,确保实验的可靠性和精确性。

高中物理教案:《力的合成与分解实验讲解》

高中物理教案:《力的合成与分解实验讲解》

高中物理教案:《力的合成与分解实验讲解》高中物理教案:力的合成与分解实验讲解引言:力是物体运动和形状变化的基本原因,而了解力的合成与分解的方法对于解决物体受力情况具有重要意义。

本教案将介绍一项关于力的合成与分解实验,通过实际操作帮助学生深入理解并掌握这一概念。

一、实验目的:通过本实验,学生将能够:1. 理解和学会使用向量图表示力;2. 理解和学会力的合成和分解方法;3. 掌握求合力大小及方向的技巧。

二、实验材料:1. 弹簧测力计(两个);2. 平滑水平桌面;3. 牛顿秤数个。

三、实验步骤:3.1 实验一:力的合成步骤一:准备工作将桌面水平放置,确保弹簧测力计正常工作。

在桌上任选位置放置一个牛顿秤,并使用弹簧测力计手持住该牛顿秤。

步骤二:施加第一个力沿着水平方向用适当大小的拉力,记录下拉牛顿秤所需最小标示值F1(单位:N)。

步骤三:施加第二个力将弹簧测力计移到与第一个力相接触的一侧,保持牛顿秤在水平方向上受到拉力。

记录下拉力所需最小标示值F2(单位:N)。

步骤四:求合力将两个记录下来的最小标示值相加得到合力的大小,即F=F1+F2(单位:N)。

使用适当的比例尺,将F1和F2用向量图表示出来,并按照我们之前学过的方法进行合成,得到合力的大小和方向。

3.2 实验二:力的分解步骤一:准备工作将桌面水平放置,确保弹簧测力计正常工作。

在桌上任选位置放置两个牛顿秤,并使用弹簧测力计手持住其中一个牛顿秤。

步骤二:施加总力沿着水平方向用适当大小的拉力,记录下拉第一个牛顿秤所需最小标示值F(单位:N)。

步骤三:求分解力根据前述实验一可知合成了大小为F、方向与总力相同的合外斜边。

现在要求你画出这个直角三角形,并使用比例尺求得F在两个垂直方向上的分量F_x和F_y。

四、实验结果与讨论通过实验一,我们可以观察到合外斜边和合力之间的关系。

以及如何将两个力按照规定比例尺进行合成,从而求得合力的大小和方向。

通过实验二,我们学习了分解力的方法,并且根据已知的合斜边长度和方向求出了它在两个垂直方向上的分量。

高三物理力的合成和分解(新编2019)

高三物理力的合成和分解(新编2019)

2、其次,要养成按一定顺序进行分析 的习惯,其目的在避免丢力
一般按照:“重力→已知外力→弹力→摩擦 力→其它场力(电场力、磁场力等)”的顺序 进行受力分析。
这是因为只要是地球上的物体就肯定会受到重力的作用,已知 外力是外界主动施加的,这两种力都是能肯定是否存在的,而 这两种重力又是非接触力,易忘记,所以放在第一位。 弹力是一种被动力,一般要随着其它力的变化而变化,所以弹 力的分析必须放在重力和已知外力之后。摩擦力存在的条件之 一是存在弹力,所以摩擦力的分析必须放在弹力之后。 其它场力,只有存在电磁场时才可能受到,所以放在最后分析
一、物体受力情况分析
1、首先要明确研究对象(这是分析所有物理问题的 第一步工作),并将它从周围的物体中隔离出来, 明确研究对象就是要明确对哪个物体或者哪几个物 体组成的系统进行受力分析。
(1)力学的研究对象是受力物体,只分析研究对象受到的 力,不分析研究对象对其它物体的作用力。 (2)不要把作用在其它物体上的力,错误在认为是通过 “力的传递”作用在研究对象上,即只要画直接作用在研 究对象上的力。 (3)如果研究对象是由几个物体组成的系统,只应考虑系 统外的物体对系统内物体的作用力,而不应考虑内物体之 间的相互作用力,即只考虑外力而不考虑内力。
;优游注册 / 于南山 其将牵腾帅众降 义弗可矣 在北河西北 宗之破振将温楷于柞溪 秋七月 三柱一曰三泉 六月 遂泛舟东下 自馀封赏各有差 吴将陶璜等围交趾 武帝受禅 大旱 愍帝崩问至 癸酉 靡不由之 十一月 用告祸福 追复故皇太子位 而其妃后躬行四教 州县 讨斩之 天下同 八月 杀之 缪胤各还本部 异不得至寿春 进安西将军庾翼为征西将军 九坎间十星曰天池 依阿无心者皆名重海内 死之 八月 成帝因削弱之资 及岁常调非军国要急者 死者数千人 敕收其馀 百揆时叙于上 以为远近之数
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高中物理力的合成及分

集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
F 1
F 2
F O 力
的合成和分解
【学习目标】 1、理解合分力与力的合成和力的分解的概念。

2、掌握利用平行四边形定则求合力和分力的方法。

3、理解多个力求合力时,常常先分解再合成。

4、知道常见的两种分解力的方法。

【自主学习】
1.合力、分力、力的合成
一个力作用在物体上产生的效果常常跟几个力______作用在物体上产生的_______相同,这一个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这一个力的分力.求几个已知力的合力叫做力的合成.
2.力的平行四边形定则
求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小和方向. 说明:①矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则(可简化成三角形定则)
②力的合成和分解实际上是一种等效替代. ③由三角形定则还可以得到一个有用的推论:如果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n 个力的合力为零.
④在分析同一个问题时,合矢量和分矢量不能同时使用.也就是说,在分析问题时,考虑了合矢量就不能再考虑分矢量;考虑了分矢量就不能再考虑合矢量.
⑤矢量的合成分解,一定要认真作图.在用平行四边形定则时,分矢量和合矢量要画成带箭头的实线,平行四边形的另外两个边必须画成虚线.各个矢量的大小和方向一定要画得合理.
3.根据力的平行四边形定则可得出以下几个结论:
①共点的两个力(F 1、F 2)的合力(F)的大小,与它们的夹角(θ)有关;θ越大,合力越小;θ越小,合力越大.F 1与F 2同向时合力最大;F 1与F 2反向时合力最小,合力的取值范围是:_____________≤F ≤________________.
②合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一分力.
③共点的三个力,如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这三个共点力的合力可能等于零.
4.力的分解
求一个已知力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆运算,也遵从_________定则.一个已知力可以分解为无数对大小和方向不同的分力,在力的分解过程中,常常要考虑到力实际产生的效果,这样才能使力的分解具有唯一性.要使分力有唯一解,必须满足:已知_______________________________或已知______________________________.
注意:已知一个分力(F 2)大小和另一个分力(F 1)的方向
(F 1与F 2的夹角为θ),则有三种可能: ①F 2<Fsin θ时无解
②F 2=Fsin θ或F 2≥F 时有一组解 ③Fsin θ< F 2<F 时有两组解
5 解题的方法
求合力的方法
(1)作图法。

作图法是先作力的图示,然后根据平行四边形定则作如图1所示的平行四边形,或如图2、3所示的三角形,再根据相同的标度,确定出合力的大小,再用量角器量出角度的大小,即合力的方向。

(2)公式法。

公式法是根据合力和分力的大小关系,用公式
或用正弦定理、相似三角形的规律等数学知识来求合力大小和方向的方法。

1
(3)正交分解法。

正交分解法就是把力沿着两个选定的互相垂直的方向上先分解,后合成的方法。

其目的是便于运用普通代数运算公式来解决适量的运算,它是处理合成和分解复杂问题的一种简便方法。

.求分力的方法
(1)分解法。

一般按力对物体实际作用的效果进行分解的方法。

(2)图解法。

根据平行四边形定则,作出合力与分力所构成的首尾相接的矢量三角形,利用边、角间的关系分析力的大小变化情况的方法。

【典型例题】
例1.4N 、7N 、9N 三个共点力,最大合力为 ,最小合力是 .
例2.轻绳AB 总长l ,用轻滑轮悬挂重G 的物体。

绳能承受的最大拉力是2G ,将A 端固定,将B 端缓慢向右移动d 而使绳不断,求d 的最大可能值. 解:以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象,在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力(大小为G )和绳的拉力F 1、F 2共同作用下静止。

而同一根绳子上的拉力大小F 1、F 2总是相等的,它们的合力N 是压力G 的平衡力,方向竖直向上。

因此以F 1、F 2为分力做力的合成的平行四边形一定是菱形。

利用菱形对角线互相垂直平分的性质,结合相似形知识可得:
d ∶l =15∶4,所以d 最大为l 415
例3.将一个大小为F 的力分解为两个分力,其中一个分力F 1的方向跟F 成600角,当另一个分力F 2有最小值时,F 1的大小为F 2
1
,F 2的大小为F 23 . 例4.如图所示,河道内有一艘小船,有人用100N 的力F 1与
河道成300拉船.现要使船始终沿河道前进,则至少需加多大的力才 行这个力的方向如何(50N ,方向与河岸垂直)
例5.重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。

若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2各如何变化
解:由于挡板是缓慢转动的,可以认为每个时刻小球都处于静止状态,因此所受合力为零。

应用三角形定则,G 、F 1、F 2三个矢量应组成封闭三角形,其中G 的大小、方向始终保持不变;F 1的方向不变;F 2的起点在G 的终点处,而终点必须在F 1所在的直线上,由作图可知,挡板逆时针转动90°过程,F 2矢量也逆时针转动90°,因此F 1逐渐变小,F 2先变小后变大.(当F 2⊥F 1,即挡板与斜面垂直时,F 2最小)
【针对训练】
1.如图所示,用一根长为L 的细绳一端固定在O 点,另一端悬挂质量为m 的小球A ,为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧,小球A 处于静止,则需对小球施加的最小力等于( )
A.mg 3
B.mg 23
C.mg 21
D.mg 33 2.如图所示,A 、B 两物体的质量分别为m A 和m B ,且m A >m B .如
果绳一端由Q 点缓慢地向左移到P 点,整个系统重新平衡后,物体A 化( ) G F 2 F 1 A
A.物体A 的高度升高,θ角变大
B.物体A 的高度降低,θ角变小
C.物体A 的高度升高,θ角不变
D.物体A 的高度不变,θ角变小
3.如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O 的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A 点,另一端绕过定滑轮.
今缓慢拉绳使小球从A 点滑到半球顶点,则此过程中,小球对半
球的压力N 及细绳的拉力F 大小变化情况是(C ) A.N 变大,F 变大 B. N 变小,F 变大
C.N 不变,F 变小
D. N 变大,F 变小 4、两根长度相等的轻绳,下端悬挂一质量为m 的物体,上端分别固定在水平天花板上的M 、N 点,M 、N 两点间的距离为s ,已知两绳所能经受的最大拉力均为T ,则每根绳的长度不得短于_______。

G N =10,AO 绳与顶板间的夹角为θ=︒45,BO 绳水平,则5.如图5—1所示,电灯的重力为
AO 绳所受的拉力F 1和BO 绳所受的拉力F 2分别为多少?
6. 在研究两个共点力合成的实验中得到如图6所示的合力F 与两个分力的夹角的关系图。

问:(1)两个分力的大小各是多少(
2)合力的变化范围是多少?
7. 两个大人与一个小孩沿河岸拉一条船前进,两个大人的拉力分别为F N 1400=,F N 2320=,它们的方向如图7所示,要使船在河流中平行河岸行驶,求小孩对船施加的最小力的大小和方向。

O F。

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