第3章第4節(jié)第1課時探究力的合成和分解規(guī)律（課件）

導(dǎo)入一個靜止的物體，在某平面上受到5個力的作用，你能判斷它將向哪個方向運(yùn)動嗎？“用一個力的單獨作用替代這5個力的共同作用，而效果不變”，上述問題就迎刃而解了。你覺得這個力和被替代的5個力會有怎樣的關(guān)系呢？環(huán)節(jié)一：合力與分力GFTGFT1FT2環(huán)節(jié)一：合力與分力(1)物體所受的力有何特點？物體所受到的這些力都作用于同一點，或這些力的延長線相交于同一點。環(huán)節(jié)一：合力與分力（2）這三種情況中，兩個拉力和一個拉力對物體在空中靜止這一作用效果而言相同嗎？這三個拉力能同時出現(xiàn)嗎？三種情況中，兩個拉力和一個拉力的作用效果相同，能夠互相替代，但不能同時出現(xiàn)。環(huán)節(jié)一：合力與分力（3）力的作用效果除了使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，還可以怎樣？

力還可以使物體發(fā)生形變。用一個拉力拉彈簧到某一位置和用兩個拉力拉彈簧到這一位置的作用效果也是相同的，可以互相替代。環(huán)節(jié)一：合力與分力共點力：幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，這幾個力叫作共點力。

合力與分力：假設(shè)一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力。假設(shè)幾個力共同作用的效果跟某個力單獨作用的效果相同，這幾個力就叫作那個力的分力。

合力和分力之間可以相互等效替代，但不能同時出現(xiàn)。環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律一個靜止的物體在某平面內(nèi)受到5個力的作用，物體將向哪個方向運(yùn)動？

若在保證作用效果不變的前提下，是否可以用一個力來代替這5個力的作用呢？在物理學(xué)中，把求幾個力的合力的過程叫作力的合成，把求一個力的分力的過程叫作力的分解。環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律說說作用在同一直線上二力合成的方法。同一直線上二力合成的規(guī)律：同向相加，方向不變；反向相減，方向和較大的力一致。環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律若兩個分力的方向互成角度，合力的大小是否等于兩個分力的大小之和呢？該如何設(shè)計探究實驗方案呢？

（1）實驗中需要用到哪些儀器？（2）如何提供合力與分力？

如何保證合力與分力的作用效果相同？（3）在實驗過程中，需要記錄哪些數(shù)據(jù)？

如何記錄？（4）如何處理記錄下來的信息？（5）要使測量盡可能地精確，需要注意哪些實驗操作細(xì)節(jié)？環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律實驗結(jié)論：當(dāng)兩個力的方向互成角度時，合力的大小不再等于兩個分力的大小之和。實驗方案。方案一：利用兩個彈簧測力計和一個鉤碼，先用兩個互成角度的彈簧測力計鉤住鉤碼并使它處于靜止?fàn)顟B(tài)，記錄下彈簧測力計的示數(shù)；再用一個彈簧測力計鉤住鉤碼仍使它處于靜止?fàn)顟B(tài)，記錄下彈簧測力計的示數(shù)。環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律實驗結(jié)論：當(dāng)兩個力的方向互成角度時，合力的大小不再等于兩個分力的大小之和。實驗方案。方案二：利用兩個彈簧測力計和一個彈簧，先用兩個互成角度的彈簧測力計把彈簧拉到一個位置上，記錄下兩彈簧測力計的示數(shù)；再用一個彈簧測力計把彈簧拉到同一位置上，記錄下彈簧測力計的示數(shù)。環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律提問：合力與分力之間到底有什么關(guān)系呢？

合力的大小不僅和分力的大小有關(guān)，還和分力的方向有關(guān)。因此實驗中還應(yīng)該記錄合力和分力的方向。從這個角度思考，上面兩個方案哪個更容易操作？

這一方案需要進(jìn)行哪些改進(jìn)？環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律實驗注意事項：（1）測力計在測量之前應(yīng)先調(diào)零。（2）橡皮筋、細(xì)線應(yīng)與木板平行。（3）測力計應(yīng)與細(xì)線平行。（4）角度不宜過大或過小。（5）拉力在不超出測力計量程的前提下盡量大一些。環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律這三個力的頂點連起來后像平行四邊形，該如何驗證呢？OF1F2F'環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律驗證方法：以兩個分力為平行四邊形的鄰邊，利用尺規(guī)作出平行四邊形，并畫出對角線，然后將畫出的對角線與實驗中的合力進(jìn)行比較。提問：根據(jù)觀察，你能得到什么結(jié)論？

你還能提出什么問題？環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律兩個力合成時，以表示這兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。這個規(guī)律叫作平行四邊形定則。初中學(xué)過的在同一直線上的兩個分力的合成滿足平行四邊形定則嗎？環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律同一直線上的兩個分力的合成也滿足平行四邊形定則。當(dāng)兩個分力之間的夾角為0°或180°時就是同一直線上的情況。因此，同一直線上的兩個分力的合成是平行四邊形定則的特例。環(huán)節(jié)二：探究力的合成和分解規(guī)律在上述實驗中，如果先用一個彈簧測力計把橡皮筋拉到某一位置，再用兩個彈簧測力計把橡皮筋拉到同一位置，則后來的兩個拉力就是第一次拉力的分力。這個實驗就變成了“探究力的分解規(guī)律”的實驗。由于各個力的數(shù)據(jù)都沒有改變，因此，力的分解也遵循平行四邊形定則。同一個力可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的分力。多個力的合力是唯一確定的。環(huán)節(jié)三：學(xué)以致用兩個同學(xué)共同提水桶時，兩人的拉力分別為F1和F2，均為100N，兩個力的夾角為90°，如圖所示。求：此時兩人對水桶產(chǎn)生的合力的大小和方向？

這個合力F合是真實存在的嗎？環(huán)節(jié)三：學(xué)以致用解題方法：方法一：利用作圖的方法解決。方法二：利用三角函數(shù)的方法解決。F合=144N，方向與F1的夾角為45°向上。這個合力F合不是真實存在的，它只是等效代替F1和F2。F1F2F環(huán)節(jié)三：學(xué)以致用多個力作用在一個物體上時，如何求合力？

你能解決上課前提出的那個問題了嗎？

F1和F2合成，合力再和F3合成，這樣逐次合成到用一個力等效5個力為止。課堂練習(xí)1.下列關(guān)于合力與分力的說法中錯誤的是（）A.合力可能大于分力，也可能小于分力B.分力同時作用于物體時共同產(chǎn)生的效果與合力單獨作用時產(chǎn)生的效果是相同的C.當(dāng)兩個分力大小不變時，增大兩個分力間的夾角，則合力一定減小D.合力與分力同時作用在物體上D課堂練習(xí)2.兩個共點力F1和F2的合力大小為6N，則F1和F2的大小不可能是（）A.F1=3N，F(xiàn)2=10NB.F1=3N，F(xiàn)2=7NC.F1=3N，F(xiàn)2=8ND.F1=4N，F(xiàn)2=7NA課堂練習(xí)3.如圖所示