《力的合成和分解》相互作用——力PPT课件
第一部分内容：学习目标
1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念．
2．理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系．(重点)
3．知道共点力的概念，力的分解原则，会用作图法、计算法求合力．(难点)
4．知道力的三角形定则，会区别矢量和标量．(重点，难点)
5．会用正交分解法求分力．
6．会通过实验探究力的平行四边形定则.
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力的合成和分解PPT，第二部分内容：新知探究
基础梳理
一、合力与分力
1．共点力：作用在物体的__________或者延长线__________的一组力．
2．当物体受到几个力的共同作用时，可以用一个力代替它们，这个力产生的效果跟原来几个力的__________相同，那么这个力就叫做那几个力的_____，原来的几个力叫做这个力的_____．
二、力的合成和分解
1．力的合成定义：求_______________的过程．
2．平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为______作平行四边形，这两个邻边之间的____________就代表合力的大小和方向．
3．多力合成的方法：先求出____________的合力，再求出这个合力与____________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：遵循平行四边形定则．把一个已知力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.
5．力的分解依据
一个力可以分解为两个力，如果没有限制，一个力可以分解为______对大小、方向不同的分力．
三、矢量和标量
1．矢量：既有大小，又有方向，合成时遵守__________________或__________________的物理量．
2．标量：只有大小，没有方向，求和时按照____________相加的物理量．
自我检测
思维辨析
(1)合力及其分力可以同时作用在物体上． ( )
(2)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替．( )
(3)两个力的合力一定比其分力大．( )
(4)在进行力的合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角形定则．( )
(5)既有大小又有方向的物理量一定是矢量．( )
(6)对物体受力分析时，只能画该物体受到的力，其他物体受到的力不能画在该物体上．( )
基础理解
(1)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( )
提示：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)(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”．在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止．通过实验会感受到( )
A．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的
B．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A
D．所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大
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力的合成和分解PPT，第三部分内容：师生互动
合力与分力
问题导引
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？
要点提示 效果相同，能等效替换．
【核心深化】
1．合力与分力的“三性”
2．合力与分力的大小关系
两个力共线
(1)最大值：当两个力同向时，合力F最大，Fmax＝F1＋F2，合力与分力方向相同
(2)最小值：当两个力反向时，合力F最小，Fmin＝|F1－F2|，合力与分力中较大的力方向相同
两分力成某一角度θ
合力大小的范围是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.夹角θ越大，合力就越小
合力可以大于等于两分力中的任何一个力，也可以小于两分力中的任何一个力
3.求共点力合力的常用方法
(1)作图法：作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出平行四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体操作流程如下：
(2)计算法
①两分力共线时
F1与F2方向相同
合力大小F＝F1＋F2，方向与F1和F2的方向相同
F1与F2方向相反
合力大小F＝|F1－F2|，方向与F1和F2中较大的方向相同
②两分力不共线时：可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力．以下为求合力的两种常见的特殊情况：
关键能力1 对合力与分力等效关系的理解
(多选)(2019•南昌高一检测)关于几个力与其合力的说法中，正确的有( )
A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同
B．合力与原来那几个力同时作用在物体上
C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D．不同性质的力不可以合成
[解析] 由合力和分力的定义可知，A正确；合力和它的分力是等效替代关系，而不是物体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．
关键能力2 合力与分力的大小关系
(2019•工农校级期末)在力的合成中，下列关于两个分力与它们的合力关系的说法中，正确的是( )
A．合力一定大于每一个分力
B．合力一定小于每一个分力
C．两个分力大小不变，夹角在0°～180°之间变化时，夹角越大合力越小
D．两个分力大小不变，夹角在0°～180°之间变化时，夹角越大合力越大
关键能力3 合力范围的确定
(1)(2019•宜昌高一检测)大小分别是30 N和25 N的两个力，同时作用在一个物体上，对于合力F大小的估计最恰当的是( )
A．F＝55 N B．25 N≤F≤30 N
C．25 N≤F≤55 N D．5 N≤F≤55 N
(2)三个共点力F1＝5 N、F2＝8 N、F3＝10 N作用在同一个质点上，其合力大小范围正确的是( )
A．0≤F≤23 N B．3 N≤F≤23 N
C．7 N≤F≤23 N D．13 N≤F≤23 N
关键能力4 平行四边形定则在求合力中的应用
(2019•南昌校级期中)南昌八一大桥是江西省第一座斜拉索桥，全长3 000多米，设计为双独塔双索面扇形预应力斜拉桥，如图所示．挺拔高耸的103米主塔似一把利剑直刺苍穹，塔两侧的多对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲．假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是53°，每根钢索中的拉力都是5×104 N，那么它们对塔柱形成的合力有多大？方向如何？(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)
名师点拨
1．三个分力的合力范围的确定方法
最大值 三力同向合力最大，即Fmax＝F1＋F2＋F3
最小值 (1)若其中一个力在另两个力的合力范围之内，合力最小值为0
(2)若其中一个力不在另两个力的合力范围之内，合力最小值等于最大力减去两个较小力(绝对值)
2.多个力合成的技巧
多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则，但要掌握一定技巧，一般情况下：
(1)若有两分力共线(方向相同或相反)，应先求这两个分力的合力．
(2)若两分力F1、F2垂直，则先求F1、F2的合力．
(3)若两分力大小相等，夹角为120°，则先求它们的合力(大小仍等于分力)．
【达标练习】
1．(多选)(2019•东丽校级期中)下列关于合力和分力的说法中，正确的是( )
A．分力与合力同时作用在物体上
B．分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上产生的效果相同
C．几个力的合力就是这几个力的代数和
D．合力可能大于、等于或小于任一分力
2．(2019•永城校级期末)两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F，以下说法正确的是( )
A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大
B．合力F总比分力F1和F2中任何一个力都大
C．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大
D．若合力F不变，θ角越大，分力F1和F2就越大
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力的合成和分解PPT，第四部分内容：随堂知能演练
1．(多选)(2019•杭州高一检测)已知两个分力的大小为F1、F2，它们的合力大小为F，下列说法中不正确的有( )
A．不可能出现F<F1同时F<F2的情况
B．不可能出现F>F1同时F>F2的情况
C．不可能出现F<F1＋F2的情况
D．不可能出现F>F1＋F2的情况
解析：选ABC.如果F1与F2大小相等，方向相反，则其合力为零，既小于F1又小于F2，故A错误；如果F1、F2同向，则合力F＝F1＋F2，既大于F1又大于F2，故B错误；合力F的范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，因此，C错误，D正确．
2．(多选)如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法有( )
A．只增加绳的长度 B．只增加重物的重量
C．只将手指向下移动 D．只将手指向上移动
3．某同学用如图甲所示的装置“验证力的平行四边形定则”．用一木板竖直放在铁架台和轻弹簧所在平面后，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：
(1)如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；
(2)卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端，用两弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计相应的读数．图乙中B弹簧测力计的读数为________N；
(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出FA、FB的合力F′.
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