《科學(xué)探究：力的合成》力與平衡PPT課件
第一部分內(nèi)容：課標(biāo)要求
1.知道共點(diǎn)力、合力、分力、力的合成的概念。
2.理解力的平行四邊形定則，知道它是矢量運(yùn)算的普遍法則。
3.掌握求合力的方法，會(huì)計(jì)算共點(diǎn)力的合力。
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科學(xué)探究力的合成PPT，第二部分內(nèi)容：自學(xué)新教材
一、共點(diǎn)力的合成
1．填一填
(1)共點(diǎn)力：如果幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上的____，或它們的______相交于同一點(diǎn)，我們就把這幾個(gè)力稱為共點(diǎn)力。
(2)合力與分力：當(dāng)物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用時(shí)，我們可以用一個(gè)力來代替它們，且產(chǎn)生的_____相同。物理學(xué)中把這個(gè)力稱為那幾個(gè)力的_____，那幾個(gè)力則稱為這個(gè)力的_____。
(3)力的合成：求幾個(gè)力的_____的過程稱為力的合成。
2．判一判
(1)作用在同一物體上的幾個(gè)力一定是共點(diǎn)力。( )
(2)共點(diǎn)力一定作用于物體上的同一點(diǎn)。( )
(3)作用在同一物體上的力的合力一定為零。( )
(4)兩個(gè)共點(diǎn)力共同作用的效果與其合力作用的效果相同。( )
3．選一選
(1)[多選]如圖甲所示，在半球形的碗中放一木桿，碗的A、B兩點(diǎn)對(duì)桿的支持力分別為F1和F2；圖乙中桿的一端O用鉸鏈固定在墻上，另一端A處用豎直向上的力F將桿拉住，以下說法正確的是( )
A．圖甲中F1與F2沒有作用在同一點(diǎn)，不是共點(diǎn)力
B．圖甲中F1與F2的作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這兩個(gè)力是共點(diǎn)力
C．圖乙中力F與桿的重力G沒有作用于一點(diǎn)且作用線的延長(zhǎng)線不可能相交，不是共點(diǎn)力
D．圖乙中若F垂直于桿向上，則F與G也不是共點(diǎn)力
(2)[多選]關(guān)于F1、F2及它們的合力F，下列說法正確的是( )
A．合力F一定與F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同
B．兩力F1、F2一定是同種性質(zhì)的力
C．兩力F1、F2一定是同一個(gè)物體受的力
D．兩力F1、F2與F是物體同時(shí)受到的三個(gè)力
二、平行四邊形定則
1．填一填
(1)平行四邊形定則：若以表示互成角度的兩共點(diǎn)力的有向線段為鄰邊作_____，則兩鄰邊間的_____所對(duì)應(yīng)的這條有向線段就表示這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小和方向，如圖所示。
(2)多個(gè)力的合成方法：如果物體受到三個(gè)或更多個(gè)共點(diǎn)力的作用，可用平行四邊形定則先求出其中_____個(gè)力的合力，然后用平行四邊形定則再求出這個(gè)_____與第三個(gè)力的合力，直到把_____都合成為止，最后得到這些力的合力。
(3)矢量與標(biāo)量的運(yùn)算法則：矢量相加時(shí)遵循_____定則，標(biāo)量相加時(shí)遵循_____相加法則。
2．判一判
(1)合力就是物體實(shí)際受到的幾個(gè)力的和。 ( )
(2)兩個(gè)力的合力一定大于其中任意一個(gè)分力。 ( )
(3)兩個(gè)力的合力的方向可能與兩個(gè)分力的方向都不同。 ( )
(4)多個(gè)共點(diǎn)力求合力時(shí)平行四邊形定則也適用。 ( )
3．想一想
港珠澳大橋于2018年10月24日上午9時(shí)正式通車，它是世界上最長(zhǎng)的跨海大橋，港珠澳大橋全長(zhǎng)55公里，其主體工程由6.7公里的海底沉管隧道、長(zhǎng)達(dá)22.9公里的橋梁段、逾20萬平方米的東、西人工島組成，即“橋—島—隧”一體。橋梁采用斜拉索式，假設(shè)斜拉橋中某對(duì)鋼索與豎直方向的夾角都是30°，每根鋼索中的拉力都是3×104 N。
(1)這對(duì)鋼索對(duì)塔柱形成的合力大小能直接相加嗎？
(2)兩條鋼索對(duì)塔柱形成的合力如何計(jì)算？
提示：(1)不能，因?yàn)閮蓷l鋼索的拉力不在同一方向上。
(2)把兩根鋼索的拉力看成沿鋼索方向的兩個(gè)分力，以它們?yōu)猷忂叜嫵鲆粋�(gè)平行四邊形，其對(duì)角線就表示它們的合力。
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科學(xué)探究力的合成PPT，第三部分內(nèi)容：提升新知能
突破點(diǎn)一 合力與分力的關(guān)系
[學(xué)透用活]
1．合力與分力的三個(gè)性質(zhì)
2．合力與分力的大小關(guān)系
當(dāng)兩個(gè)分力F1、F2大小一定時(shí)：
(1)兩力同向時(shí)合力最大：F＝F1＋F2，方向與兩力同向。
(2)兩力反向時(shí)合力最�。篎＝|F1－F2|，方向與其中較大的力同向。
(3)兩力夾角為θ時(shí)，如圖所示，合力隨θ的增大而減小，隨θ角的減小而增大，合力大小的范圍是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。
(4)合力可以大于、等于兩分力中的任何一個(gè)力，也可以小于兩分力中的任何一個(gè)力。
[典例1] [多選]下列關(guān)于合力與分力的說法正確的是 ( )
A．合力與分力同時(shí)作用在物體上
B．分力同時(shí)作用于物體時(shí)共同產(chǎn)生的效果與合力單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的效果是相同的
C．合力可能大于分力，也可能小于分力
D．當(dāng)兩分力大小不變時(shí)，增大兩分力間的夾角，則合力一定減小
[思路點(diǎn)撥] 解答本題時(shí)需要把握以下兩點(diǎn)：
(1)合力與分力作用效果相同，但不同時(shí)作用在物體上；
(2)合力與分力遵循平行四邊形定則。
[對(duì)點(diǎn)練清]
1．已知兩個(gè)共點(diǎn)力大小分別為F1＝10 N，F(xiàn)2＝20 N，則這兩個(gè)力的合力可能是( )
A．5 N B．20 N
C．35 N D.40 N
2．[多選]對(duì)兩個(gè)大小不等的共點(diǎn)力進(jìn)行合成，則 ( )
A．合力一定大于每個(gè)分力
B．合力可能同時(shí)垂直于兩個(gè)分力
C．合力的方向可能與一個(gè)分力的方向相反
D．兩個(gè)分力的夾角在0°到180°之間變化時(shí)，夾角越小，合力越大
3．有兩個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)是F1＝40 N，一個(gè)是F2，它們的合力是F＝100 N，則F2的大小可能是( )
A．20 N B．40 N
C．80 N D.160 N
突破點(diǎn)二 求合力的方法
[學(xué)透用活]
1．作圖法
根據(jù)平行四邊形定則用作圖工具作出平行四邊形，然后用測(cè)量工具測(cè)量出合力的大小、方向，具體操作流程如下：
2．計(jì)算法
可以根據(jù)平行四邊形定則作出分力及合力的示意圖，然后由幾何知識(shí)求解對(duì)角線，即為合力。求合力的三種情況：
[典例2] 楊浦大橋是繼南浦大橋之后又一座跨越黃浦江的我國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的雙塔雙索面疊合梁斜拉橋，如圖所示，挺拔高聳的208 m主塔似一把利劍直刺穹蒼，塔的兩側(cè)32對(duì)鋼索連接主梁，呈扇面展開，如巨型琴弦，正彈奏著巨龍騰飛的奏鳴曲。假設(shè)斜拉橋中某對(duì)鋼索與豎直方向的夾角都是30°，每根鋼索中的拉力都是3×104 N，那么這對(duì)鋼索對(duì)塔柱形成的合力有多大？方向如何？
[解析] 把兩根鋼索的拉力看成沿鋼索方向的兩個(gè)分力，以它們?yōu)猷忂叜嫵鲆粋�(gè)平行四邊形，其對(duì)角線就表示它們的合力，由對(duì)稱性可知，合力方向一定沿塔柱豎直向下，下面用兩種方法計(jì)算這個(gè)合力的大�。�
法一：作圖法(如圖甲所示)
自O(shè)點(diǎn)引兩根有向線段OA和OB，它們跟豎直方向的夾角都為30°，取單位長(zhǎng)度為1×104 N，則OA和OB的長(zhǎng)度都是3個(gè)單位長(zhǎng)度，量得對(duì)角線OC長(zhǎng)為5.2個(gè)單位長(zhǎng)度，所以合力的大小為F＝5.2×1×104 N＝5.2×104 N，方向豎直向下。
[規(guī)律方法]
作圖法與計(jì)算法的比較
(1)作圖法的優(yōu)點(diǎn)是形象直觀，缺點(diǎn)是不夠精確。作圖時(shí)應(yīng)注意采用統(tǒng)一的標(biāo)度，標(biāo)出箭頭且實(shí)線、虛線要分明。
(2)計(jì)算法的優(yōu)點(diǎn)是精確。應(yīng)用計(jì)算法時(shí)先用平行四邊形定則作圖，再通過數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算出合力。作圖時(shí)，盡量通過添加輔助線得到一些特殊的三角形，這樣便于計(jì)算。
(3)計(jì)算法求合力時(shí)常用到的幾何知識(shí)，如直角三角形、等邊三角形、等腰三角形等，這樣便于計(jì)算。
突破點(diǎn)三 多力合成的分析與計(jì)算
[學(xué)透用活]
1．三個(gè)共點(diǎn)力的合成
(1)最大值：當(dāng)三個(gè)力F1、F2、F3同向時(shí)，其合力最大，且Fmax＝F1＋F2＋F3。
(2)最小值：先確定任意兩個(gè)力的合力大小范圍，若第三個(gè)力屬于這個(gè)范圍，則這三個(gè)力合力的最小值為零；若第三個(gè)力不屬于這個(gè)范圍，則這三個(gè)力合力的最小值為兩個(gè)較小力之和與第三個(gè)力之差的絕對(duì)值。
2．多個(gè)共點(diǎn)力的合成
確定多個(gè)共點(diǎn)力的合力時(shí)，一般先將同向或反向的共點(diǎn)力合成，然后再看各個(gè)力的空間分布有無特點(diǎn)，如空間分布是否具有對(duì)稱性，兩個(gè)力的夾角是否為特殊角等；再將空間分布有特點(diǎn)的力合成。有選擇地依次合成，可簡(jiǎn)化求解過程。
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科學(xué)探究力的合成PPT，第四部分內(nèi)容：訓(xùn)練新素養(yǎng)
一、一力與多力的關(guān)系(核心素養(yǎng)之物理觀念)
一個(gè)靜止的物體，在某平面上受到5個(gè)力作用，你能判斷它將向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)嗎？如果我們能找到一種方法，即“用一個(gè)力的單獨(dú)作用替代兩個(gè)力的共同作用，而效果不變”，上述問題就迎刃而解了。生活中常常見到這樣的事例：一個(gè)力的單獨(dú)作用與兩個(gè)或者更多力的共同作用，其效果相同。你覺得這個(gè)力和被替代的兩個(gè)力或多個(gè)力會(huì)有怎樣的關(guān)系呢？
二、提水桶問題(核心素養(yǎng)之科學(xué)探究)
如圖，兩人用同樣大小的力共提一桶水，兩人手臂間的夾角大些省力，還是夾角小些省力？請(qǐng)通過推導(dǎo)得出你的結(jié)論。
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關(guān)鍵詞：魯科版高中物理必修一PPT課件免費(fèi)下載，科學(xué)探究力的合成PPT下載，力與平衡PPT下載，.PPT格式；
