新人教版高中物理必修一3.4《力的合成》ppt教学设计
人教版高中物理必修1第3章第4节力的合成(共36张PPT)
二、力的合成
• 1、一个力产生的效果如果能跟原来几个力共 同作用在物体上时产生的效果相同,这个力就 叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做这个 力的分力。 • 合力与分力的关系是“等效替代”。 • 2、求几个力的合力的过程或方法,叫做力的 合成。
三、力的合成规律
1.一条直线上的力的合成
F1=4N
0
[针对训练]
1、两个共点力的合力的最大值 为14N,最小值为2N,则这两个共点 的大小分别为_______、_______。当 这两个共点力的夹角为90o时,它们的 合力大小为_________。
2.F 1 与F 2 为作用在同一物体上的两个力 ,F1=10N,F2=8N,它们的合力大小可能 是( CD ) A.19N B.1N C.10N D.2N
3.多个力的合成
F合 F3 F2 F1 F4
0
先求F1和F2的合力F4,再求F4与F3的合力F合。
多力合成的方法:
F123
F1234
F12
F2 F3 F1 逐次合成法 先求出任意两个力的合力, 再求出这个合力跟第三个力的 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
F4
四、力的合成规律应用
【例】质量为m的木块在推力F作用下,在水 平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的 动摩擦因数为µ,那么木块受到的滑动摩擦 力为下列各值的哪个? • A.µmg B.µ(mg+Fsinθ) • C.µ(mg+Fsinθ) D.Fcosθ
• 解析:木块匀速运动时受到四个力的作用:重力 mg、推力F、支持力FN、摩擦力Fµ.沿水平方向 建立x轴,将F进行正交分解如图(这样建立坐标 系只需分解F),由于木块做匀速直线运动,所以, 在x轴上,向左的力等于向右的力(水平方向二 力平衡);在y轴上向上的力等于向下的力(竖 直方向二力平衡).即 • Fcosθ=Fµ ① • FN=mg+Fsinθ ② • 又由于Fµ=µFN ③ • ∴Fµ=µ(mg+Fsinθ) 故B、D答案是正确 的.
人教版高一物理必修一3.4《力的合成》说课课件(共33张PPT)
(二)“151生动”新课教学(导学案反馈)
• 1.优秀个人、优秀小组 • 2.存在的问题
(二)“151生动”新课教学(学习目标解读)
• 理解合力、分力及共点力的概念,体会等 效替代的物理思想(预习案)
• 通过实验探究合力的方法,并知道它是矢 量运算的普遍方法(探究案)
• 会用作图法和计算法求合力(探究案)
“151生动”新课教学(四)课堂小结
1、一种思想: 等效替代
适用所有矢量的
2、一个定则: 合成和分解
作图法:直观、误差大
3、两种方法 计算法:准确
“151生动”新课教学(五)学生自主自评
回顾这节课学到了哪些新知识?获得了 哪些处理问题的方法?有哪些成功的体验和 失败的教训?
课堂小结:先进行学习效果测验,为学生自我 评价本节学习情况提供依据,再让学生自己总结课 堂内容,畅谈收获与体会,培养学生概括总结能力, 从而构建学生自己的知识框架 。
新课教学(六)板书设计
3.4 力的合成
1.力的合成 一个物体受到几个力共同作用产生的作用效果与一个力对物 体作用产生的作用效果相同时,这个力就叫做那几个的合 力。 原来的几个力叫做分力。 求几个力的合力的过程叫做力的合成。
2.探究求合力的方法 平行四边形定则: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 求合力不仅要求出合力的大小,还要确定其方向。
高中物理第三章相互作用--力4力的合成和分解课件新人教版必修第一册
(2)计算法. 先画出力的平行四边形,如图乙所示.
乙 由于 OC=OD,所以得到的平行四边形是菱形,连接 CD、 OE,两对角线垂直且平分,∠COO'=30°,在△OCO'中,OO'=
OC·cos 30°.在力的平行四边形中,各线段的长表示力的大 小,OC 表示 300 N,则有 =F1cos 30°,所以合力 F=2F1cos 30° =2×300× N=520 N,方向竖直向下. 答案:520 N,方向竖直向下
2.在图乙中,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头.第三 个人也可以单独将该牌匾拉上墙头.第三个人的力与两个人 共同作用的力有什么关系?该牌匾是不是同时受这三个人的 力的作用?
答案:第三个人的力与前面两个人共同作用的力的效果 相同;两个人共同作用的力可以看成第三个人的力的分力, 第三个人的力等于前面两个人共同作用的力的合力.不是.
3.合力一定大于分力. ( × ) 4.平行四边形定则也适用于多个共点力求合力. ( √ ) 5.一个力只能分解为两个分力. ( × )
探究一 合力和分力 问题情境 观察三个图中的作用力.
甲
乙
丙
1.找出它们的区别并总结什么是共点力. 答案:甲图中,三个力共同作用在物体同一点上;乙图中, 三个力虽然不作用在同一点上,但它们的作用线交于一点;丙图 中的力既没有作用在同一点上,它们的作用线也不交于一点.几 个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一 点,这几个力叫作共点力.
知识点一 合力和分力 1.一个大人能够提起一桶水,两个小孩一起用力也可以提 起这桶水,那么大人与小孩施加的力所达到的效果是否相同? 可以用一个大人的力替换两个小孩的作用力吗? 答案:作用效果相同,可以等效替代. 2.阅读教材第 68 页,请区分这个大人的力和那两个小孩的 力谁是合力?谁是分力? 答案:大人的力叫合力,两个小孩的力叫分力.
人教版高中物理必修一34力的合成ppt课件
引入实验 以旧引新学试生实尝验
探究实验
可编辑ppt
9
【教学过程】
1.复习回顾
提问:①什么是力?②力作用的效果跟哪些 因素有关?③本章中我们学过那些力?
通过提问复习,不
仅可以强化旧知识,
而且可以把新旧知识
有机地联系起来,并
且自然地过渡到新课
的内容。可编辑ppt Nhomakorabea10
2.实验导入新课
引入实验: 小船在水中滑动
成所遵循的法则---平行四边形法则,使学生初步研究
的是力的等效关系,在初中同一直线上二力合成基础
上,依据等效思想总结出力的平行四边形定则。本节
内容为以后学习速度、速度的变化,动量、动量的变
化等矢量及运算奠定了基础,它具有承上启下的作用。
可编辑ppt
3
【学情分析】
高一学生刚接触矢量,对矢量的运算缺乏感性认 识,他们习惯的是仅有大小没有方向的物理量的运算。 在教学方法上分散教学难点,从具体的生活实例出发, 通过实验探究,启迪学生的思维,得出结论。
答:两个大小一定的
力 F、1 F,2 当它们间 的夹角由0 0增到 180 0 的过程中,合力由大
变小。
可编辑ppt
16
学生思考:
③如果有两个以上的共点力作用在物体上,怎样求 出它们的合力?
答:多个力的合成应用力的平行四边形定则
F1
F
O
F2
F′
F可编辑ppt 3
17
教师总结:
力既有大小,又有方向,力的合成遵守平行四
实验中小船受到两
个不同方向上的力从 而产生水平方向上一 个力的效果,那么这 个力与两个细绳上的 拉力有什么关系?又 该怎么求呢?
人教版高中物理必修1第3章第4节力的合成(共30张PPT)
1、作用在同一点的两个力,大小分别为5N 和2N,则它们的合力不可能是…( C D ) A.5N B.4N C.2N D.9N 2.已知两个共点力的合力F的最大值为180N, 合力F的最小值为20N,则这两个共点力的 大小分别是 (C ) A.110N,90N B.200N,160N C.100N,80N D.90N,70N
平行四边形定则
F1
F合
O
·
F2
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。
1.对合力和分力的进一步理解
(1)由于合力对物体的作用效果与几个分力的作用效果相
同,所以可用合力等效替代那几个分力。 (2)合力与分力的等效替代是可逆的,也可以用几个分力 来替代一个合力。 (3)只有同一物体同时受到的力才能合成。 (4)不同性质的力也可以合成,因为合力与分力是作用效
3.两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合F 跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如图所示, 则合力F大小的变化范围是 ( D ) A.0~1 N B. 1 N~ 3 N C. 1 N~ 5 N D.1N~7 N
配套检测卷 P109第3题
900
1800
2700
θ
关于合力与分力的说法中,正确的是 ( ) A.合力与分力同时作用在物体上
(2)夹角为 θ、两个等大的力的合成,如图乙所示,作 出的平行四边形为菱形,利用其对角线互相垂直的特点可 θ 得到直角三角形,解直角三角形求得合力 F′=2Fcos , 2 合力 F′与每一个分力的夹角等于 θ/2
推论:当F1=F2=F3且三力夹角两两为120°时,
《力的合成和分解》课件ppt
)
A.2 N
B.4 N
C.6 N
D.8 N
解析 根据力的合成可知,两力合力的范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,可得4 N≤F≤8
N,故选A。
答案 A
课堂篇 探究学习
问题一
对合力与分力的理解
[情境探究]
如图所示,一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一桶水,那么该成年
人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相同?二者能否等效替换?
(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,有解或无解,简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力
的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形)。若可以构成平行四边形
(或三角形),说明合力可以分解成给定的分力,即有解。如果不能构成平行
同时受到合力和分力,它们不能同时存在,B错误,C正确;力能否合成与力的性质
无关,D错误。
答案 AC
规律方法 理解合力、分力的关键点
理解合力和分力关系时,要牢牢抓住“等效”这一点。
变式训练1 如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用细绳通过柱
顶的光滑定滑轮将重100 N的货物拉住。已知人拉着细绳子的一端,且该
B.5 N
C.15 N
D.20 N
解析 当三个力方向相同时,合力最大,最大值等于三力之和,即Fmax=5 N+6
N+8 N=19 N,因为任意一个力都在另外两个力之差与两个力之和之间,所
以5 N、6 N、8 N的三力可平衡,合力的最小值为零,即5 N、6 N、8 N三力
的合力范围为0≤F合≤19 N,故A、B、C可能,不符合题意,D不可能,符合题意。
物理:3.4《力的合成》课件(新人教版必修1)
◎春在渠水里,河畔边
春姑娘迈着轻盈的脚步,在河畔挥手描绘着五彩斑斓的世界。一条条小溪宛如绿色的缎带,缠绕着片片梯田,缠绕着古朴色彩的村庄。
经过一条小溪,我不由得停下了脚步,那一汪清澈的潺潺流水,使我的心随之沉静,小溪里的各色小石子错落有致地你挨我挤,几颗小田螺伸出几根柔软的、长短不一的小触角,轻轻地吸附在小石 子上,它们在懒懒地晒着太阳,还是在静静地聆听着小溪一路的欢歌?真是好不惬意!
一条条柳丝婆娑,倒映在清澈的溪水里,我弯下腰,掬一捧溪水,亲领她的温暖,我仿佛看见鱼虾在畅游,听见蛙鼓抑扬弄喉嗓。我脚随心行,心随碧波。一路欢歌的小溪,来到石岩边,溅起晶莹 的水珠,落在溪边,染绿了片片草丛,草儿咧着嘴,张开双臂,尽情地拥抱春天。那溅起的水珠更点亮了朵朵野花,花儿羞羞答答地在阳光与暖风起舞。让我不由得想起伟大诗人白居易那句诗词——日 出江花红胜火,春来江水绿如蓝。
远处,蓝天下,几支电杆,细细的电线在空中隐约可见,若干鸟儿停靠,像组成了一幅生动的“五线谱”,演奏着一曲天籁。几只白色的鸭子在水面游来游去,时而把头伸进水里,来回啄几下;时 而把头抬起,伸向自己的身体,用扁扁的鸭嘴悠然地梳理着美丽的羽毛;时而扑棱着翅膀,嘎嘎地叫着……好一幅“春江水暖鸭先知”的美丽画面。
人教版高中物理必修1课件物理:3.4《力的合成》课件
求几个力的合力的过程或求合力的 方法叫力的合成.
二、探究力的合成的方法
F2=3N F1=4N F2=3N F1=4N F=7N F2=3N
F1=4N
F2=3N F1=4N F=1N
求同一直线上的几个力的合力: 规定好正方向,直接加减.
如图:当两个力不在一条直线上时 还能用这种方法求合力吗? 如何求任意 的互成角度的两个力的合力呢?
F1=1N F2=2N
分力与合力关系的探究实验
1、实验仪器: 方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮筋 (两条)、细绳(两条)、刻度尺(或三角板)、 图钉(若干,用来固定白纸) 2、实验步骤 : A、在桌上平放一个方木板,在方木板 上铺上一张白纸,用图钉把白纸固 定好
B、用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的 G点(G点的位置应该靠近顶端中点), 在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳, 细绳的另外一端是绳套 C、用弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地 拉橡皮筋,使橡皮筋伸长,结点达到 某一位置O
• 作业:教材64页2、3题 完成学案上的达标练习.
第四节:力的合成
目录
基本概念
探究力的合成的方法
实验与探索
结论
例题
情境1:一桶水,小孩需要二个人才能提起, 而大人只需要一个就能很轻松地提起它,就力 的作用效果而言,小孩与大人的作用效果是否 一样?
一、基本概念
1、合力与分力 当一个物体受到几个力共同作用时,我们 可以用一个力来代替这几个力,这个力的效果 跟原来几个力的共同效果相同,这个力叫做那 几个力的合力,原来的几个力叫做分力.
D、用铅笔记下O的位置和两条细绳的方 向,分别读出两只弹簧秤的示数(在 同一条件下).
E、用铅笔和三角板在白纸上从O点沿着 两绳的方向画直线,按照一定的标度 作出两个力F1和F2的图示
物理人教版(2019)必修第一册3.4力的合成与分解(共40张ppt)
2
例题2:滑轮悬挂一个质量为2kg物体,两个绳子的夹角为60°,求:绳上张力
的大小?
F
F
3.其他力的力的合成:构建直角(下节正交分解)
课堂小结
力的合成(平行四边形定则)
分力
思想:等效替代
力的分解(平行四边形定则)
合力
思考:合力的范围
F2
F合
F2的大小
F1
∣F1-F2∣< F合 < F1+F2
正交分解:依据平行四边形定则,将一
个力分解为Fx和Fy两个相互垂直的分力
的方法,叫力的正交分解。是构建直角
的一种方法。
【例1】物体放在粗糙的水平地面上,物体重50N,受到斜向上方向与
水平面成300角的力F作用,F = 50N,物体仍然静止在地面上,如图1所
示,求:物体受到摩擦力和地面的支持力分别是多少?
绳的拉力F1=_______,
墙的支持力F2=_________,
按(某个力)效果分解:物体受三个力
平衡时,依据平行四边形定则,将一个
力分解为与另外两个分力共线的方法,
叫力的效果分解。是强调了某个力的作
用效果,一般分解重力。
将一个物体放在倾角为θ的斜面上,物体受重力G。现在需要沿平行于
斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究,把重力G沿
计算:力的合成
1、同一条直线上的两个力合成
2、探究两个互成角度的力的合成规律
使物体发生形变
力的作用效果
改变物体的运动状态
试一试:
你能否设计可行的实验方案?
实验:探究两个互成角度的力的合成规律
请阅读教材69页中“实验”栏目下的内容,回答如下问题:
人教版2019高中物理必修一3.4力的合成和分解 课件(共32张PPT)
2.计算法:画出平行四边形后,根据三角函数的知识 求出力的大小。
典型例题
力F1=45 N,方向水平向右. 力F2=60 N,方向竖直向上. 求这两个力的合力F 的大小和方向 .
作图法求合力
F2=60N
15N 大小: F = 15×5 N= 75 N
两次拉动小环,都能使 小环静止在o点,才能实现合 力与分力的作用效果相同。
3.记录哪些数据?如何记录? 力的大小 弹簧测力计 力的方向 沿着各自拉线的方向
4.如何处理记录下来的信息? 力的图示
4.如何处理记录下来的信息?
将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭
头端连接,猜猜看合力和分力究竟有 什么规律?
只有共点力可以合成
非共点力:力不但没有作用在同一点 上,它们的延长线也不能相交于一点。
力的合成
观察以下两幅图片,结合生活经验体会力的作用效果, 求出合力。然后总结“同一直线上二力合成”的方法。
F2
Hale Waihona Puke F1F2F1
已知:F1= 300N、F2=400N 则F合= F1+F2 = 700 N 方向 与F1F2方向相同
误差分析
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.
注意事项
(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向; (2)应使橡皮条、弹簧测力计和小圆环位于与纸面平行的同一 平面内;
物理人教版(2019)必修第一册3.4力的合成与分解(共31张ppt)
F2
F
【情景4】三角支架悬物模型
轻杆AC 和BC通过自由转动的铰链拴于墙上 ,AC杆水平。在它们的连接 处C点施加一个竖直向下的力F,应当怎样分解F,分力的大小各是多大?
A
C
F1
θ
B F2
F
F F2 sin
F1 F2cos
【情景5】斧头劈柴模型
刀背
F1
θF
F2
课堂练习:请按照力的作用效果把各力分解
最大值:三个力同向时,三力合力最大,代数和相加;
最小值:①若一个力在另外两个力和与差之间,则它们的合力最小值为零; ②若一个力不在另外两个力与差之间,则合力的最小值等于三个力 中最大的力减去另外两个力的和
力的分解
F1
F
பைடு நூலகம்
F2
F2
o
力的合成
分力F1、F2
力的分解
合力F
力的分解是力的合成的逆运算。 力的分解遵守平行四边行定则
高一物理
一、共点力:
结论:几个力作用于物体上同一点,或者力的作用线(或反向延长线)可以相交于一点的力叫 共点力。
二、合力与分力:
F
F1
F2
二、合力与分力:
作用效果相同
一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同, 这个力叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。
力的合成
分力
等效替代
合力
求几个力的合力的过程或方法,叫做力的合成。
正交——相互垂直的两个坐标轴
(2)、适用范围:求三个或三个以上的力的合力
y
Fy
Fx F cos
O
Fx
x
Fy F sin
(3)、步骤
原则: a、让尽可能多的力落在坐标轴上 b、斜面问题:沿斜面和垂直斜面建
3.4力的合成和分解人教版(教材)高中物理必修第一册ppt上课(课件)
(二)如果说第一层是作者站在现实的牢房里,那么,从第四节开始,作者就转入了对大堰河深情的回忆了。
8.本诗的主旨句(表现诗人忧国伤时)的句子是:艰难苦恨繁霜鬓,潦倒新停浊酒杯。
③“若舍郑以为东道主”至“君亦无所害”——说明舍郑会对秦国有益。如果说第二层是分析危害动摇秦伯的话,这一层则是引诱秦伯了。
假如烛之武继续挑拨秦、晋关系,很可能引起对方的反感。因此,他换了一个角度,阐明郑国存在对秦国可能有的种种好处。攻郑还
两个大小为F的力,夹角为α, 则其合力的方向有什么特点?大小呢?
练习3:F1=10N,F2=10N,F3=10N,它们在一个平面内, 相互间夹角都是1200,求出合力F 的大小和方向
➢ 分力大小不变,合力随夹角 θ 的增大而减小 ➢ θ=0°时,合力最大,F合= F 1+F 2, ➢ θ=180°时,合力最小,F合=| F 1 - F 2| ➢ F合 的取值范围: |F 1-F 2| ≤ F合 ≤ F 1+F 2
把题中的“两个力”改为“很多个力”
4N 5N
6N
3N
2N 1N
F1
F2
F3=100N
F5
F4
3N
3N
3N
3N
3N
F1
F2
F3
F5
F4
合成
合力
等效替代
分力
分解
某一个确定的力,分解的结果是唯一的么?
用同一根纸带挂物体, 下面三种情况中,哪种情况纸带易断?
在雨后乡间的大道上,有一汽车的后轮陷在湿滑的
3.4 力的合成和分解
等效替代
1、、 同一直线上力的合成
二力同向
5N10NFra bibliotek二力反向
5N
人教版高一物理必修1课件-3.4力的合成
三、教学重难点:
教学重点及原因:把物体受力情况用 平行四边形定则进行分析,物体的受 力遵守平行四边形定则。 教学难点及原因:物理分析和几何分 析相结合,实际问题用数学方法进行 分析。
四、教学目标:
一、知识目标: 1、理解物体受力情况,并能够准确判断且画出受
力方向。 2、知道物体受力遵守平行四边形定则。 3、对画出的几何图形进行分析。
为贯彻生本教育,落实以生为本、以学定 教的教育理念,结合教材实际,本节课准备采取启 发诱导、点拨释疑、合作学习兵教兵的教学方法。
五、教学方法
2、学法指导: 作为教师来说,“授之以鱼,不如授之以
渔”,教给学生学习的方法,培养其能力是 物理教学的落脚点。因此这节课采用自主学 习发现问题,合作探究寻求方法的兵帮兵学 习方法,从而最大限度地凸现学生的主体地 位,培养学生的自学能力、合作能力、动手 实验能力、收集数据提取信息的能力。
1.教材分析 2.学情分析 3.教学重、难点
4.教学目标 5.教学方法 6.教学过程 7.板书与作业
一、教材分析:
对物体受力进行分析是高中物理中一个非常重要的 物理分析和几何分析相结合过程,也是一个比较难 理解的分析过程,教材首先从生活中的实际例子出 发,从而为对物体受力进行合成做好铺垫。然后通 过几何分析,进一步由说明受力分析时可以进行几 何分析。最后得出结论物体受到几个力进行合成时, 用平行四边形定则进行分析,并且理论
生活中可能会遇到这样的情况:一个大人推一个物体与两个 小孩一起推同一个物体产生的效果相同。
一个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就 叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。
六、教学过程 ➢ 平行四边形定则
F1 F
F2
新人教版高中物理 课件 必修一3.4力的合成与分解(共33张PPT)
力的合成与分解
一个力(合力)
力的合成 效果相同 力的分解
几个力(分力)
一.同一条直线上的矢量运算(符号规则)
1.选择一个正方向 2.已知量的方向与正方向相同时取正值,相反时取负 值
3.未知量求出是正值,则其方向与正方向相同,求出 是负值,则其方向与正方向相反。
二.互成角度的两力的合成——平行四边形定则
F1 与F4 的合力恰好等于F3
F1
F2
F2 与F5 的合力恰好等于F3
F3
所以,这5个力的合力为3F3=30N
F5
F4
例3.若三个力的大小分别是5N、7N和 14N,它们的合力最大是____2_6____N,最 小是____2____N . 若三个力的大小分别是 5N、7N和10N,它们的合力最大是 ____2_2__N,最小是___0____ N.
问题7.将一个已知力分解,其结果唯一的条件是什么?
⑴已知两F2个分力的方向——唯一解
F
F1
⑵已知一个分力的大小和方向——唯一解
F2
F
F F2
F1
F1
问题8.若已知一个分力F1的大小和另一分力F2的方 向(即已知F2和F的夹角θ),将一已知力F分解,其结 果有多少种可能?
⑴ F1< Fsinθ 无解
例4.两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角θ
固定不变,使其中的一个力增大,则
A.合力F一定增大 B.合力F的大小可能不变
BC
C.合力F可能增大,也可能减小
D. 当0°< θ <90°时,合力一定减小
解:当两力的夹角为钝角时,如左图示(中图为三角形法)
当两力的夹角为锐角时,如右图示
人教版高中物理必修一 力的合成 优秀 PPT课件
①θ=0°时,即F1、F2共线同方向: ②θ=180°时,即F1、F2共线反方向: ③夹角θ越大,合力就越 ④合力的取值范围: :
3、合力与分力间夹角θ关系:
①θ=0°时,即F1、F2共线同方向:
F合=F1+F2 合力方向与两个力的方向相同 ②θ=180°时,即F1、F2共线反方向:
F合=|F1-F2| 较大的方向相同。
√
课后动脑:
对于两个力F1和F2,如果夹角θ 、F1大小不 变,只要F2增大,合力F就必然增大吗?
4、共点力
如果一个物体受两个或多个力作 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 延长线相交于同一点,这几个力叫做 共点力。
非共点力
注意:力的合成的平行四边形法 则,只适用于共点力
实验探究:
探究求合力的方法
『合作探究1』
(1)器材:橡皮筋(带细绳套)、方木 块1块、弹簧秤2个、20cm细线1条(两 端打好套)、白纸1张、图钉几个、三角 板一对 思考与讨论:
①实验的目的是什么? ②怎样保证合力和分力等效? ③力的大小怎样知道? ④力的方向如何确定?
实验研究:
(2)步 骤: ①用两个力 F1、F2将橡皮条沿直线拉长到O点, 记下O点的位置和F1、F2的大小和方向
②撤去F1、F2,用一个力F拉橡皮条使它沿同一直 线伸长同样的长度到O点,记下F的大小和方向。
③选定标度,分别作出F1、F2和F的图示
④建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的 箭头端连接,也许能够得到启示。
3、结论:
F1
F合
O
·
F2
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。
3.4力的合成和分解+课件+-2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
需要指出的是,如果没有限制,对于同一条对角线,可以作出无数个 不同的平行四边形。也就是说,同一个力F可以分解为无数对大小、方向 不同的分力。 一个已知力究竟应该怎样分解,要根据具体问题来确定。
只有大小,没有方向,相加时遵从算术法则的 物理量叫作标量。
除了力和位移以外,速度、加速度都是矢量。在我们 学过的物理量中,质量、路程、功、电流等都是标量。
• 当堂练习
有两个力,一个是10N,一个是2N,它们的合力有可能等于5N、 10N、15N吗?合力的最大值是多少?最小值是多少?
解:由合力的取值范围,|F1-F2|≤F≤ F1+F2
注意事项:
①使用时弹簧秤先校零,与板面平行。 ②在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下, 应使拉力尽量大一些,以减小误差。 ③画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要 太大而画出纸外。要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。 ④在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同。
逐次合成法
F1 F12
F2
F3
多个力的合成
对于多个力的合成,可以先 求出任意两个力的合力,再求出 这个合力跟第三个力的合力,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。
逐次合成法
F
• 小结
1. 合力与分力的关系是“等效替代”。 2. 平行四边形定则:不在一条直线的两个力的合成时,以表示这两个力 的线段为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大 小和方向。
高中物理人教版(2019)必修第一册
第三章 相互作用——力
人教版高中物理必修一第三章第4课《力的合成》课件(共25张)
F=F1+F2=6N
两个分力同向相加
(2)两个力方向相反
(F1=2N,F2=4N)
Байду номын сангаас
F1
F2
F=F2F1=2N
两个分力反向相减
情景: 一条直线上的力的合成
F 一个力作用
二力同向
F2 F1 F=F1 + F2
二力反向
F2 F1 F=F1 - F2
2.不共线:
如果力F1.F2不在同一直线上,它 们的合力大小还是相加减吗?
F1=10.0 N O
2N F合=12.8 N
F2=6.8 N
3.结论: F1
F合
O· F2
实验表明: 互成角度的两个力(F1和F2)合成时,以表 示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,两邻边之 间的对角线就表示合力(F)的大小和方向。这就是平行 四边形定则。
例1: 力F1=60N,方向水平向右,力F2=60N,方向竖直 向上 ,这两个力 均作用在同一物体的同
已知分力
求解
力的合成 遵循
平行四边形定则
合力
以两个共点力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
课堂练习
1、下列哪组力的合力可能为0( D )
A、3N 8N
B、10N 12N
C、40N 20N
D.10N 10N
2.两个力:3N、4N的合力范围为( ) 1N 7N
3.三个力:3N、4N、5N的合力范围为( )
一点上, 求: 这两个力的合力F的大小和方向.
解: (1)作图法:
F F2
-
-
O) F1
20N
-
(2)计算法:
人教版高中物理必修1第三章第4节力的合成教学课件
思考:有没其他方法呢?
求 合 力 的 方 法 2
2、计算法: 根据平行四边形定则作出力的示意图, 利用合力与分力组成的平行四边形内的三 角形关系,求合力大小和方向。
F
F F
2 1
2
2 2
效 果 相 同
力F对橡皮条作用与F1、F2对橡皮条作用的 效果相同,所以F等于F1、F2的合力。
3、结论:
F1
F合
O 3、力的合成遵循的规律:
(1)平行四边形定则:互成角度两个力的合力就是以这 两个力为邻边的平行四边形的对角线。 (2)注意: 力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下。 平行四边形定则是矢量运算的普遍适用的法则。 平行四边形定则只适用于共点力的情况下。
6、共点力与非共点力 共点力:几个力如果都作用在 物体的同一点上,或者它们的 作用线相交于同一点上,这几 个力叫做共点力。 力的合成的平行 四边形定则,只 适用于共点力。
非共点力:力不但没有作用在 同一点上,它们的延长线也不 能相交于一点。
强化训练:
例:有两个力,一个是10N,一个是 2N,它们的合力能等于5N、10N、15N吗? 这两个力的合力的最大值是多少?最小 值是多少?
F1
F2 F 合 F合 F1
F合 F F
2 1
2 2
④合力的取值范围:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2 合力可能大于某一分力,也可能小于、等于某一分力
⑤当分力大小一定时,夹角θ越大,合力就越小:
F合随F1和F2的夹角增大而减小
⑥当合力一定时,分力的夹角越大,两个等值分力的大小越大。
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《力的合成》的教学设计
【学习者分析】
①.本人所在学校属于省级示范学校,学生在初中就已经进行了很长时间的探究体验,因此他们有探究的基础,优点是思维活跃,善于观察、总结、提出并回答问题,不过还存在“眼高手低”的问题及实验器材问题。
②.新课程改革打破了以前的应试教育模式,教育教学过程中师生地位平等,充分贯彻以学生为本,坚持学生的主体地位,教师的主导地位。
3.本节课是一节科学探究课,呈现在学生面前的是现象,是问题,积极引导学生探究。
探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论,探究过程是产生创造思维的温床,过于重视结果可能会导致丧失探究热情,扼杀学生探究的欲望
【教材分析】
本节课是探究矢量运算的普遍法则──平行四边形定则。
这个定则是矢量运算的工具,掌握好这个定则是学好高中物理的基础.本章是高中力学的基础知识,如何从代数运算过渡到矢量运算是本节的难点。
同时,平行四边形定则的探究过程,对培养学生科学的探究精神也有很重要的作用。
教科书用简单的语言和一幅卡通图引入了合力和分力的概念及等效代替的物理思想。
通过生活中的实例“提水”说明合力与分力是等效代替的关系。
比较直观,学生也容易接受。
将求合力的方法──平行四边形定则,由旧教材的验证实验改成新教材的探究实验,说明新教材更注重知识的形成过程。
教材中对于“平行四边形定则”的得出是希望学生自己动手设计出实验方案,以探究的方式去寻找分力与其合力的关系,最终发现结论。
让学生在探究过程中掌握知识,培养能力,领悟科学研究的魅力,并学会互相交流合作。
在探究实验之前,教科书上设置了“思考与讨论”栏目,让学生思考猜想,也体现了科学猜想在科研中的重要性。
为了降低探究的难度,书中写出了探究时要注意的4个问题,以及“建议用虚线把合力的箭头端分别与两分力的箭头端连接”等提示性的话语帮学生突破思维的障碍。
在得出矢量的合成法则──平行四边形定则后,教科书又设计了简单的例题让学生练习尝试使用“平行四边形定则”去求合力。
随后又点明了多力合成的办法和思路,可以进一步加深学生对“等效替代”的理解。
紧接着又通过“思考与讨论”栏目让学生知道合力与原来两分力夹角的关系,还将初中的“同一直线上二力的合成”情景也包含了进去,让学生认识到“同一直线上二力的合成”只是“平行四边形定则”的特殊情形。
最后教材通过生活中的插图说明了共点力的概念及平行四边形定则的适用条件。
【教学目标】
1知识与技能
(1)能够从力的“效果”角度理解合力与分力的概念;
(2)掌握力的平行四边形定则,知道它是合成力的基本定则,学会初步运用平行四边形定则求合力;
(3)会用作图法求解两个共点力的合力;并能意识到其合力随夹角是变化的。
2过程与方法
(1)能够通过实验探究归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则;
(2)体会等效代替的思想方法,参与实验探究过程,培养学生动手操作能力和协作能力;
(3)培养学生设计实验、观察实验现象、探索规律以及归纳总结问题的能力。
3情感、态度与价值观
(1)培养学生的物理思维能力和科学研究的态度。
(2)培养学生热爱生活、事实求是的科学态度,激发学生探索与创新的意识。
(3)培养学生合作、交流、互助的精神。
(4)让学生树立科学探究中大胆猜测,严谨求证的科学思想。
【重点难点】
重点:渗透“等效替代”的物理思想,促使力的平行四边形定则的发现与深刻的理解。
难点:①实验的设计;②平行四边形关系的发现;③从“代数和”思维到“矢量和”思维的跨越。
【设计思想】
为了体现新课程所倡导的教学理念,在教法上,采取以学生为主体,以问题为中心,以教师为引导,以小组的合作为主要方式,让学生进行简单的实验设计,亲身体验科学实验探究的过程。
为了让学生更好地体验科学研究的方法和过程,发展自主学习能力,培养良好的思维品质,强化小组交流与合作意识,淡化机械式训练,摒弃灌输式教学;教师一定要把握好自己的角色,是适时适度地“引导”和“参与”,决不能搞型式化的探究。
在以往的教学中,课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向,学生被动地接受,很难从多方面培养学生的综合素质。
【教学环节】
新课的引入
[教师活动]多媒体展示和现场演示:生活中常见的几种现象:提水、运送货物、拉伸弹簧,讲“曹冲秤象”的故事。
[学生活动]让学生举生活中类似的例子。
[教师活动]引导学生理解合力与分力等效代替的关系,得出合力和分力的概念。
并复习提问初中学过的同一直线上求两个力的合力的问题:(两种情形,分力同向和反向时)并引导学生用“等效替代”的思想去理解这两种情形,然后再抛出“两个互成角度的分力与其合力有什么样的关系呢?”“合力是否等于两分力大小之和或之差呢?”也可以让学猜测“合力的大小在什么范围内?”。
引导学生设计实验用“等效替代”的思想靠测量的方法先去找到两分力与合力,并将它们表示出来,然后再探究它们之间的关系。
指导学生实验设计中应注意的一些问题
(1)问题的提出:两个互成角度的共点力与其合力有什么样的关系?
(2)设计实验时应注意的问题:
①用什么方法找分力与合力,实验中应怎样实现分力与其合力产生的作用效果相同?
②如何知道力的大小?如何确定力的方向?
③实验中需要记录哪些数据?怎样可以更直观简洁地同时描述力的大小和方向?
④该实验中可能出现误差的原因有哪些?你该如何处理?
进行实验
[学生活动]四个学生为一小组进行分组实验。
[教师活动]在旁巡查,适时加以指导,实验时要分布引导学生注意以上4个问题。
引导学生按书中的建议把合力的箭头和两分力的箭头连接起来,再看看这些图形有什么共同点和不同点。
引导学生利用现有的实验结果大胆地提出科学合理的猜想──满足平行四边形定则,再让学生变化角度实验,验证猜测。
对实验结果进行分析与评估并归纳得出结论
[学生活动]学生通过实验探究确定了两个分力与合力,并且用力的图示将它们表示出来后,到讲台上展示交流实验中得到的图形,并思考归纳、总结本实验探究的结论。
学生探究到的合力与分力之间的关系可能只是一个近似的平行四边形,也可能是一些其他图形。
[教师活动]总结说明:多数组得到了平行四边形这很好,对于没有得到平行四边形的,也要尊重实验,实事求是。
教师要特别说明:即使今天我们所有组都得到了平行四边形规律,就一定能说明分力和合力满足平行四边形定则吗?在科学探究中这样做可吗?(学生能意识到这样做不妥)
[教师活动]总结说明:因为我们只做了有限的几组实验,就得出结论。
这当然不可取!科学探究往往要通过不同情况下的对大量实验数据的分析论证才能得出具有普遍意义的科学规律,有时还需要通过理论证明才能加以推广。
而我们这节课只做了有限的实验,其实两分力和合力的关系满足平行四边形定则,早就被科学家证实了,大多数同学得到这个结论,而少数同学未能得到,那是因为实验中出现了问题,可能是实验误差(读数误差、作图误差、系统误差),甚至是操作上的错误。
请学生下课后分析造成的原因。
事实证明不仅力的合成满足平行四边形定则,所有的矢量合成都满足。
让学生返回到前面学习位移时的几个问题,用平行四边形定则重新看待那些问题。
例题分析
教科书中的例题比较简单,但学生在作图时常常不规范,教师要强调学生注意
1.合力,分力要共起点,虚线,实线要分清。
2.合力,分力标度要相同,作图要准确。
3.对角线要找准,不要忘了方向。
共点力
可让学生自学共点力的概念,强调平行四边形定则只适用于共点力。
最后可以让学生思考
(1)思考分力一定时,随着夹角的增大合力如何变化?
(2)联系生活体验,两个同学提一桶水,两人手臂间夹角大些省力还是小些省力?
(3)实际生活中物体往往受到多个力,怎样求多个共点力的合力呢?鼓励学生课后继续探究
【板书设计】
§5.1 力的合成
一、合力、分力、共点力
1.合力、分力、共点力的概念
二、力的合成
1.求几个分力的合力叫力的合成
2.同一直线上的两个力的合成
同方向:合力的大小等于两分力大小之和,合力的方向与任意一个分力方向相同。
反方向:合力的大小等于两分力大小之差,合力的方向与较大的分力方向相同。
3.互成角度的两个力的合成满足平行四边形定则,即以表示这两个力的有向线段为邻边作出平行四边形,这两个邻边之间所夹的对角线就代表合力的大小和方向。
(1)同一直线上的力的合成规律是平行四边形定则的特例。
(2)求三个或三个以上力的合力可以多次用平行四边形定则。
【教学设计说明】教师的板书对于整节课来说起着至关重要的作用,合理清晰的板书设计,对于新课教学很有好处,这会让学生更好的把握整节课的脉络。
【教学反思】:
教师对本节课的教学进行总结反思:依据等效思想从实验中归纳总结出力的平行四边形
定则。
“等效替代”的方法,不仅是物理解题中常用的重要方法,也是一种重要的研究方法,它能使一些繁难问题的处理得以简化,能使一些难以直接研究的问题得以解决。
平行四边形定则不仅是力的合成必须遵循的定则,也是所有矢量合成的普遍定则,是重点、难点。
学好本节内容,为学生以后学习各种矢量及矢量运算,奠定良好的基础,起到非常重要的作用。
使学生在参与和体验的学习过程中感受等效替代的思想方法,通过对简单实际问题的研究,知道力的合成在实际中的应用,激发求知欲和研究身边事物的兴趣.。