人教版高中物理必修第一册第3章相互作用——力4第1课时力的合成和分解课件.pptVIP

解法二:计算法。根据这个平行四边形是一个菱形的特点,如图乙所示,连接AB,交OC于D,则AB与OC互相垂直平分,即AB垂直于OC,作图法简单、直观,但准确度不高;计算法结果精确,但对数学知识要求较高,经常用到直角三角形、勾股定理、三角函数等知识。在计算合力时要尽可能利用、构造直角三角形,这样更方便求解。求合力时不要忘记求合力的方向,力是矢量,不仅要求出合力的大小,还要求出合力的方向。【变式训练2】物体只受F1和F2两个力的作用,F1=30N,方向水平向左,F2=40N,方向竖直向下,求这两个力的合力F。答案:50N,方向与F1的夹角为53°斜向左下方解析:解法一:作图法。自O点引两条有向线段OF1和OF2分别表示力F1、F2。设单位长度表示10N,则OF1和OF2的长度分别为3倍单位长度和4倍单位长度。以OF1和OF2为两个邻边作平行四边形如图甲所示,则对角线OF就是所求的合力F。量出对角线的长度为5倍单位长度,则合力的大小F=5×10N=50N。用量角器量出合力F与分力F1的夹角为53°,斜向左下方。解法二:计算法。实际上是先运用数学知识,再回到物理情景中。在如图乙所示的平行四边形中,△OFF1为直角三角形,根据直角三角形的几何关系,可以求得斜边OF的长度和OF与OF1间的夹角,将其转化为物理问题,就可以求出合力F的大小和方向。的夹角为53°,斜向左下方。知识点二对力的分解的理解问题引领如图所示,人拉着旅行箱前进,拉力F与水平方向成α角。(1)拉力产生了什么效果?(2)按力的作用效果分解力F并求出两分力大小。提示:(1)拉力产生向前拉箱和向上提箱两个效果。(2)力的分解图如图所示,F1=Fcosα,F2=Fsinα。归纳提升1.力的分解方法(1)首先要根据这个力的实际作用效果确定两个实际分力的方向。(2)再根据两个分力方向作平行四边形。(3)然后根据平行四边形知识和相关的数学知识,求出两个分力的大小和方向。2.按实际作用效果分解的几个实例3.力的分解原则一个力,若没有其他限制,可以分解为无数对大小、方向不同的分力,如图所示(因为对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形)。我们通常根据力的实际作用效果分解力。典型例题【例题3】某压榨机的结构示意图如图所示,其中B和E为固定铰链,若在A铰链处作用一垂直于壁的力F,则由于力F的作用,滑块C压紧物体D,设C与D光滑接触,杆的重力及滑块C的重力不计。压榨机的尺寸如图所示,l=0.5m,b=0.05m。求物体D所受压力的大小是F的多少倍。答案:5倍解析:此题考查学生根据实际作用效果分解力的能力,重在培养学生理论联系实际的能力,提升学生的科学思维。设AB与水平方向的夹角为θ,将力F按作用效果沿AB和AE两个方向进行分解,作出力的分解图如图甲所示。甲乙再将F2按作用效果分解为FN和FN,作出力的分解图如图乙所示。解得FN=5F。力的实际作用效果应具体问题具体分析,千万不能死记硬背,因为在不同的情况下,同一个力的作用效果往往是不同的。力对细绳产生的作用效果一定沿绳的方向。力对接触面产生的作用效果一般为弹性形变,故力一般分解为垂直接触面和平行接触面的两个分力。力对轻杆的作用效果比较复杂(因轻杆可以发生多种形变),不一定沿着杆的方向,要结合题中的已知条件来判断。【变式训练3】如图所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为10m。用300N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为()A.1500N B.6000NC.300N D.1500N4.力的合成和分解第1课时力的合成和分解自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随堂练习课标定位1.理解共点力、合力、分力的概念,掌握合力与分力的关系。2.理解力的合成、力的分解及平行四边形定则,会应用平行四边形定则进行力的合成与分解。3.知道矢量和标量。素养阐释1.掌握合力与分力的关系及力的合成与分解,体会等效替代的物理思想。2.应用计算法、作图法、直角三角形知识分析力的合成与分解,培养科学思维。3.掌握矢量的运算法则——平行四边形定则的科学思维方法。自主预习·新知导学一、合力和分力1.共点力: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。2.合力: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。3.分力:假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同,这几个力就叫作那