新教材第三章相互作用力第四节力的合成和分解 课件

4．知道矢量和标量的概念，能区分矢量和标量，掌握矢量和标量相加的 方法。
01课前自主学习
一、共点力、合力和分力
1．共点力：几个力如果都作用在物体的 □01 同一点 ，或者它们的 □02 作用线 相交于一点，这几个力叫作共点力。
2．合力：假设一个力单独作用的□03 效果 跟某几个力共同作用的 □04 效果
相同，这个力就叫作那几个力的合力。
3．分力：假设几个力共同作用的 □05 效果 跟某个力单独作用的□06 效果
相同，这几个力就叫作那个力的分力。
二、力的合成和分解
1．定义：在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫作 □01 力的合成 ， 把求一个力的分力的过程叫作 □02 力的分解 。
2．平行四边形定则：求两个力的合成，如果以表示这两个力的有向线段
为 □03 邻边 作平行四边形，这两个邻边之间的 □04 对角线 就代表合力的大
小和方向。
3．多个共点力合成的方法：先求出任意两个力的 □05 合力 ，再求出这 个合力跟 □06 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。
4．分解法则：力的分解同样遵从 □07 平行四边形 定则。把已知力 F 作 为平行四边形的 □08 对角线 ，与力 F 共点的平行四边形的两个 □09 邻边 就表 示力 F 的两个分力。同一个力 F 可以分解为 □10 无数 对大小、方向不同的
提示
(3)“有方向的物理量一定都是矢量，没有方向的物理量一定都是标量” 的说法对吗？
提示：不对。标量与矢量Байду номын сангаас根本区别在于运算法则的不同，而不是有无 方向。标量有时候也有方向，但这个方向与矢量的方向的本质不同。如电流 有方向，但求和时用算术法则，所以电流是标量。
提示
02课堂探究评价
课堂任务 合力和分力的关系 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
提示
(2)如图所示，为了行车方便和安全，高大的桥往往有很长的引桥，在引 桥上，汽车的重力有什么作用效果？从力的分解的角度分析，引桥很长有什 么好处？
提示：汽车重力的两个作用效果是垂直桥面向下使汽车压桥面和沿桥面 向下使汽车下滑或阻碍汽车上行。高大的桥建造很长的引桥可以减小桥面的 坡度，即减小汽车重力沿桥面向下的分力，使行车更安全。
分力。
三、矢量和标量
1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从 □01 平行四边形定则 的物理量
叫作矢量。如力、位移、速度、加速度等。
2．标量：只有大小，没有方向，相加时遵从 □02 算术法则 的物理量叫作
标量。如质量、路程、温度、功、电流等。
判一判 (1)合力与分力同时作用在一个物体上。( × ) (2)由作出的力的平行四边形可知，合力可能小于分力。( √ ) (3)作用于不同物体上的两个力，只要作用线交于一点，就可以进行力的 合成。( × ) (4)一个力不可能分解出比它自身大的力。( × ) (5)由于矢量的方向用正负表示，故具有正负值的物理量一定是矢量。 (× ) (6)矢量与标量的本质区别是它们的运算方法不同。( √ )
提示： (5) 具有正负值的物理量不一定是矢量，如温度有正负值，但 它是标量。
(6) 判断一个物理量是标量还是矢量，不是看它是否有方向或有正负 值，而是看它的运算采用什么法则。
提示
想一想 (1)受力分析时合力和分力都要分析吗？ 提示：合力和分力是一种等效替代的关系，受力分析时只能分析其中一 种。
提示
(2)在力的合成中，两分力的性质一定相同吗？ 提示：不一定相同。
提示
[规范解答] 两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的， 合力可以等效替代两个分力，A 正确；F1、F2 可以是同种性质的力，也可以 是不同性质的力，B 错误；F1、F2 一定是同一个物体受到的力，作用在两个 物体上的力是不能合成的，C 正确；F 的作用效果与 F1、F2 共同作用的效果 相同，但是 F1、F2 与合力 F 不能是物体同时受到的三个力，D 错误。
活动 1：如图所示，两个孩子共同提起一桶水，使水桶保持静止；一个 成年人提起同样的一桶水并使之保持静止。那么这两个孩子对水桶的作用效 果与这个成年人对水桶的作用效果相同吗？
提示：相同。都是把同样的一桶水提起并使之保持静止，作用效果相同。
提示
活动 2：这两个孩子对水桶的作用力 F1、F2 能否用这个成年人的作用力 F 来代替？这体现了一种什么思想方法？
提示
活动 4：用一个弹簧秤测出教室里的锁头的重力，然后用两个弹簧秤成 一定角度测同一锁头的重力，比较两次测量中弹簧秤的示数，有何启示？
提示：第一次测量时弹簧秤的示数并不等于第二次测量时两弹簧秤的示 数之和，即合力和分力在作用效果上是等效的，但合力大小并不一定等于两 分力的大小之和。
提示
活动 5：讨论、交流、展示，得出结论。 1．合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系。 2．合力的作用效果与它的分力共同作用的效果相同，但不能理解为物体 在受到这些分力作用的同时，还受到合力的作用。在力的合成中，分力是实 际存在的，每个分力都有与之对应的施力物体，而合力是一个设想的力，是 “虚拟”的，没有与之对应的施力物体。
4．力的合成和分解
1．知道什么是共点力，知道什么是合力、分力，知道什么是力的合成和 分解，体会物理学中常用的研究方法——等效替代法。
2．了解探究互成角度的两个力的合成规律的方法，掌握平行四边形定则， 知道力的合成与分解都遵循平行四边形定则。
3．根据平行四边形定则，会用作图和计算的方法求解作用在一个物体上 的两个和多个共点力的合力；会用作图和计算的方法将力进行分解，求解分 力的大小和方向。
3．合力与分力的相关性
例 1 (多选)关于力 F1、F2 及它们的合力 F，下列说法正确的是( ) A．F 一定与 F1、F2 共同作用产生的效果相同 B．F1、F2 一定是同种性质的力 C．F1、F2 一定是同一个物体受到的力 D．F1、F2 与 F 可以是物体同时受到的三个力
(1)合力与分力的关系是什么？ 提示：等效替代的关系。
提示：如图甲所示，F1、F2 共同作用的效果与水桶的重力平衡。如图乙 所示，F 的作用效果也与水桶的重力平衡。从这个角度来说，F 与 F1、F2 是 一种等效关系，可以等效替代。这体现了等效替代的思想方法。
提示
活动 3：这两个孩子的力是不是就是这个成年人的力？为什么？ 提示：这两个孩子的力产生的效果和这个成年人的力产生的效果相同， 但是这两个孩子的力和这个成年人的力施力物体不同，它们不是同一个力。