資源簡介

(共75張PPT)
力的合成和分解
新知導入
思考：如圖放在地面上的小車受到四個力的作用，你能判斷它將向哪個方向運動嗎？
用一個力的單獨作用替代以上四個力的共同作用，而效果不變，上述問題就迎刃而解了。這就是我們要講的力的合成。
新知講解
一、共點力的合成
1、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。
F1
F2
F4
F1
F3
F2
F3
新知講解
2、合力和分力
看下面圖片說一說你觀察到了什么？由此可得出什么結論？
F
F
F1
F2
F2
F1
水桶所受拉力示意圖
吊燈所受拉力示意圖
新知講解
兩個小孩分別用力F1、F2共同提著一桶水和一個大人單獨用力F提著這桶水，都能產生讓水桶保持靜止的效果。
用拉力為F的一根線懸掛吊燈和用拉力分別為F1、F2兩根線懸掛吊燈都能產生使吊燈保持靜止的效果。
結論：由于F產生的效果和F1、F2產生的效果相同，所以 F是F1 、F2 的合力，F1 和F2 是F的分力。
新知講解
（1）合力：假設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。
（2）分力：假設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。
等效
F1
新知講解
二、力的合成
1、力的合成：在物理學中，我們把求幾個力的合力的過程叫作力的合成。
2、同一直線二力合成
F
F2
同一方向：
F= F1+F2
F1
F2
F
反方向：
F= F1-F2
新知講解
思考：互成角度的兩個共點力，如何得到合力的大小和方向呢？
互成角度的兩個共點力還是簡單的加減嗎？有沒有什么可遵守的規律嗎？
F
F1
F2
新知講解
1、實驗目的
探究分力與合力的關系，尋找求合力的方法。
實驗：探究兩個互成角度的力的合成規律
方木塊、白紙、彈簧稱（兩個） 、橡皮條、細繩、三角板、刻度尺、圖釘
2、實驗原理
合力的作用效果與幾個分力共同作用的效果相同。
3、實驗器材
新知講解
（1）在桌面上固定一個貼有白紙的方木板，用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上靠近頂端中點的A點，在橡皮筋的另外一端拴上兩條細繩，細繩的另外一端是繩套。
A
4、實驗步驟
O
新知講解
（2）用彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結點達到某一位置Ｏ。
（3）用鉛筆從Ｏ點沿著兩繩的方向畫直線，作出兩個力Ｆ1和Ｆ2的圖示。
A
O
新知講解
（4）只用一只彈簧秤，通過細繩把橡皮筋的結點拉到相同的位置Ｏ點，讀出彈簧秤的示數，記下細繩的方向，作出這個力Ｆ的圖示。研究這三個力的大小及方向的關系。
新知講解
實驗注意事項：
①彈簧秤使用前要先調零；
②彈簧秤拉長方向和所測拉力方向應保持與木板平行；
③彈簧、指針、拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位卡發生磨擦。
新知講解
5、實驗結論
F2
F
·
F1
O
實驗表明，在兩個力合成時，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。這個規律叫作平行四邊形定則。
兩個力的合成
注意：作圖要準確，兩個分力F1、F2和合力F要畫成實線并標有箭頭，平行四邊形的另外兩條平行線必須畫成虛線。
新知講解
思考與討論1：觀察下面不同角度下F1、F2合力，由此可得出什么結論？由此可推斷合力什么時候最大，什么時候最小？合力的范圍如何？
120 °
F
F1
F2
F
F1
F2
F
F1
F2
新知講解
①互成角度的二個共點力如果保持大小不變，它們的合力將隨夾角的增大而減小；
②合力有可能大于或小于或等于任何一個分力。
③ F1、F2同向合力最大，反向合力最小。
④合力大小范圍：︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
新知講解
思考討論2：如果兩個以上的共點力作用在一個物體上，怎樣應用平行四邊形定則求出它們的合力？
先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力。
新知講解
思考討論1：如果上述實驗中，先只用一只彈簧秤，然后再用兩只彈簧秤通過細繩把橡皮筋的結點拉到相同的位置O，你能得到什么結論？
由于各個力的數據都沒有改變，因此，力的分解也遵從平行四邊形定則。
三、力的分解
1、力的分解：在物理學中，我們把求一個力的分力的過程叫作力的分解。
F
F1
F2
F3
F4
F5
F6
新知講解
思考討論2：如果沒有限制，同一個力 F可以分解為多少對分力？
若沒有限制，同一個力可以分解為無數對大小、方向不同的分力。
那么實際處理力的分解時又該如何進行呢？
新知講解
（1）物體受到斜向上拉力F的分解
F的作用效果：
①水平向右拉物體；②豎直向上提物體。
m
θ
F1
F2
2、力的分解方法——按作用效果
新知講解
（2）斜面上物體重力的分解
G
θ
θ
F2
F1
重力G的作用效果：
①使物體沿斜面向下滑；
②使物體垂直向下壓緊斜面
典型例題
【例題1】某物體受到一個大小為32 N的力，方向水平向右，還受到另一個大小為44 N的力，方向豎直向上。求出這兩個力的合力的大小和方向。
解法1：通過作圖求解
解：選擇某一標度，例如用1 cm長的線段表示10 N的力。根據題意，作出二力合成的平行四邊形。
10N
F
O
F2
F1
表示F1的有向線段長3.20cm，表示F2的有向線段長4.40cm。用刻度尺測量后得知，表示合力 F的對角線長為5.44 cm，
則F＝5.44 cm×10 N/cm＝54.4N
用量角器測得合力F與力F1的夾角為54°。
合力的大小為54.4N，方向與力F1的夾角為54°。
典型例題
解法2：計算法
典型例題
合力的大小為54.4N，方向與力F1的夾角為54°。
O
F
F2
F1
典型例題
【例題2】如右圖所示，光滑斜面上的物體的重力分解為F1、F2兩個力，下列說法正確的是（　 ）
A．F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力，F2是物體對斜面的壓力；
B．物體受到重力mg、N、F1、F2四個力的作用；
C．物體只受到重力mg和斜面支持力N的作用；
CD
D．N、F1、F2三個力的作用效果與mg、N 兩個力的作用效果相同。
新知講解
五、矢量和標量
1、力的合成，按平行四邊形定則來確定合力的大小和方向。
2、位移合成時也遵從平行四邊形定則。
一個人從A走到B，發生的位移是AB，又從B走到C，發生的位移是BC。在整個運動過程中，這個人的位移是AC，AC是合位移。
A
B
C
新知講解
3、矢量
既有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則的物理量叫作矢量。
除了力和位移以外，速度、加速度都是矢量。在我們學過的物理量中，質量、路程、功、電流等都是標量。
4、標量
只有大小，沒有方向，相加時遵從算術法則的物理量叫作標量。
課堂練習
1、有兩個力，一個是10N，一個是2N，這兩個力的合力的最大值是———最小值是———它們的合力范圍————————。
8≤ F ≤ 12
12
8
2、已知兩個相互垂直的力的合力為50N，其中一個力的大小為40N，則另一個力的大小為（ ）
A. 10N B. 20N C. 30N D. 40N
C
課堂練習
3、關于力的分解，下列敘述中正確的是（ ）
A. 8 N的力可以分解為兩個8 N的分力
B. 8 N的力可以分解為兩個3N的分力
C. 8 N的力可以分解為13 N和4 N的兩個分力
D. 8 N的力可以分解為16 N和7 N的兩個分力
A
課堂練習
4、如圖所示，一個重60N的物體置于光滑的水平面上，當用一個F=20N的力豎直向上拉物體時，物體所受的合力為（　　）
A．0N
B．40N，方向豎直向下
C．40N，方向豎直向上
D．80N，方向豎直向上
F
A
拓展提高
1、兩個共點力F1、F2、的合力為F，下列說法中正確的是（ ）
A、合力F一定大于任一個分力
B、合力的大小既可能等于F1，也可能等于F2
C、合力F有可能小于任一個分力
D、合力F的大小隨F1、F2、間的夾角增大而減小
BCD
拓展提高
2.下列說法中正確的是（ ）
A.兩個力的合力一定大于這兩個力中的任意一個力
B.兩個力都增大，則其合力也增大
C.物體受到三個大小均為10N的力，不可能處于勻速直線運動狀態
D.分解一個力可以有無數個分解方法，但每一個分解方法都遵守平行四邊形定則，因此分解力要按力的作用效果來進行分解
D
拓展提高
3．（2018秋 沂水縣期末）將一個l0N的力分解為兩個分力，兩個分力的大小可能為（　　）
A．30N和5N
B．10N和26N
C．5N和10N
D．100N和115N
B
C
課堂總結
1、力的合成符合平行四邊形定則
（1）合力大小范圍：︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
（2）合力有可能大于或小于或等于任何一個分力。
（3）互成角度的二個共點力如果保持大小不變，它們的合力將隨夾角的增大而減小；
2、力的分解符合平行四邊形定則
力的分解方法——按作用效果
課堂總結
3、矢量
既有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則的物理量叫作矢量。
4、標量
只有大小，沒有方向，相加時遵從算術法則的物理量叫作標量。
板書設計
一、共點力的合成
1、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。
2、合力和分力
二、力的合成
1、力的合成：求幾個力的合力的過程叫作力的合成；
2、力的合成符合平行四邊形定則。
3、合力大小范圍：︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
板書設計
三、力的分解
1、力的分解遵守平行四邊行定則。
2、通常按力的作用效果來進行力的分解。
四、矢量和標量
1、矢量：既有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則的物理量。
2、標量：只有大小，沒有方向，相加時遵從算術法則的物理量。
謝 謝
摩擦力
新知導入
汽車正在行駛，司機突然發現前面有人跑過，于是立即踩下剎車，汽車速度立刻減小，你知道是什么力使汽車速度減小直至停止嗎？
新知導入
汽車的輪胎和鞋子的底部有很多花紋，這些花紋有什么作用？
這些現象都與我們今天學的摩擦力有關。
新知講解
一、摩擦力
1、定義：兩個相互接觸的物體，當它們發生相對運動或具有相對運動的趨勢時，就會在接觸面上產生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，這種力就叫作摩擦力。
2、摩擦力的分類
摩擦力可分為：滑動摩擦力、靜摩擦力、滾動摩擦
新知講解
靜摩擦力
滑動摩擦力
滾動摩擦力
新知講解
二、滑動摩擦力
1、兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，這種力叫作滑動摩擦力。
2、滑動摩擦力的產生條件：
①兩物體相互接觸，且接觸面不光滑；
②兩物體接觸處有壓力；
③兩物體接觸面有相對運動。
新知講解
3、滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對運動的方向相反。
f
f
5m/s
10m/s
v
f小木塊
F 大木塊
跟物體相對運動的方向相反
新知講解
注意：
①只要發生相對運動，無論靜止還是運動的物體都可以受到滑動摩擦力；
v
②滑動摩擦力既可以動力也可以是阻力，但它產生的效果一定是阻礙物體間的相對運動。
新知講解
4、滑動摩擦力的大小
滑動摩擦力的大小跟接觸面上壓力的大小和接觸面的粗糙程度、材質等有關。
Ff 表示滑動摩擦力的大小；F壓 表示壓力的大小。
通過進一步的定量實驗結果表明：滑動摩擦力的大小跟壓力的大小成正比即
Ff ＝ μF壓
新知講解
μ是比例常數，沒有單位，叫動摩擦因數，μ的值跟接觸面有關，接觸面材料不同、粗糙程度不同，動摩擦因數也不同。
FN
如圖木塊所受的支持力為F N 。由于木塊對木板的壓力大小等于FN 所以動摩擦因數 也可以表示為：

新知講解
材料 動摩擦因數 材料 動摩擦因數
鋼—鋼 0.25 鋼—冰 0.02
木—木 0.30 木—冰 0.03
木—金屬 0.20 橡膠輪胎—路面（干） 0.71
皮革—鑄鐵 0.28 木—皮帶 0.40
幾種材料間的動摩擦因數
典型例題
例題：在我國東北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作為運輸工具。一個有鋼制滑板的雪橇，連同車上木料的總質量為4.9×103kg。在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進？
g取10 N/kg。
mg
F
FN
Ff
新知講解
分析 ：
將雪橇抽象為一個物體，雪橇在重力mg、支持力FN 、馬的拉力F和滑動摩擦力Ff 四個力的作用下，沿水平面勻速前進。根據二力平衡條件，拉力F與滑動摩擦力Ff 的大小相等，而Ff 與FN 有關，FN 的大小又等于mg，故可以求得拉力F。
新知講解
解： 雪橇所受重力mg＝4.9×104 N，查表得 ＝0.02。雪橇勻速運動，拉力F與滑動摩擦力Ff 大小相等，即
F＝Ff
由于 FN ＝mg
F f＝ FN ＝ mg
故F＝ mg＝0.02×4.9×103 ×10 N＝980 N
馬要在水平方向用 980 N的力，才能夠拉著雪橇勻速前進。
新知講解
三、靜摩擦力
思考討論：人用平行于地面的力推沙發，但它沒有被推動，沙發與地面間存在摩擦力嗎？
因為沙發相對地面有運動的趨勢，所以沙發與地面間存在摩擦力。
新知講解
根據二力平衡的知識可知，這時一定有一個力與推力平衡。這個力與人對沙發的推力大小相等、方向相反。這個力就是沙發與地面之間的摩擦力。只要沙發與地面間沒有產生相對運動，靜摩擦力的大小就隨著推力的增大而增大，并與推力保持大小相等。
F
Ff
新知講解
1、靜摩擦力
由于相互接觸的兩個物體之間只有相對運動的趨勢，而沒有相對運動，這時產生的摩擦力叫作靜摩擦力。
2、靜摩擦力的產生條件
（1）兩物體接觸且有擠壓（即有彈力）。
（2）兩物體接觸面處有壓力；
（3）兩物體接觸面有相對運動趨勢。
BCD
A
B
C
D
F
F
新知講解
練習：下列圖中的物體都處于靜止狀態，有靜摩擦力的是（ ）
新知講解
3、靜摩擦力的方向
靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，跟物體相對運動的趨勢方向相反。
注意：
①運動的物體可以受到靜摩擦力，只要相對靜止有相對運動趨勢
②靜摩擦力即可以是動力也可以是阻力，但它產生的效果一定是阻礙物體間的相對運動。
新知講解
演示： 靜摩擦力的大小隨拉力的變化
1、實驗器材
木塊、長木板、彈簧測力計
2、實驗步驟
①把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊。
測量靜摩擦力的實驗裝置
新知講解
②逐漸增大拉力F，在增大到一定值之前，木塊不會運動，觀察彈簧測力計的示數，此種情況下靜摩擦力等于拉力。
③繼續用力，當拉力達到某一數值時木塊開始移動，觀察彈簧測力計的示數有什么變化？
當拉力達到某一數值時木塊開始移動的瞬間，此時拉力會突然變小。
新知講解
④用力傳感器代替彈簧測力計做這個實驗，能夠在計算機屏幕上直接得到拉力隨時間變化的F-t圖像。
實驗結論：靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當拉力達到某一數值時木塊開始移動，拉力突然減小。
新知講解
在數值上等于物體即將開始運動時的拉力。兩物體之間實際產生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間，即
0 < F ≤ Fmax
說明：最大靜摩擦力一般比滑動摩擦力大一些。在有些情況下認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。
4、靜摩擦力的最大值Fmax
知識拓展
一物體在另一物體表面作無滑動的滾動或有滾動的趨勢時，由于兩物體在接觸部分受壓發生形變而產生的對滾動的阻礙作用，叫"滾動摩擦"。它的實質是靜摩擦力。
滾動摩擦
在壓力相同的情況下，把滑動變為滾動將會使摩擦大為減小。
v
新知講解
氣體和液體都具有流動性，統稱為流體。物體在流體中運動時，要受到流體的阻力，阻力的方向與物體相對于流體運動的方向相反。
流體的阻力跟物體相對于流體的速度有關，速度越大，阻力越大。流體的阻力還跟物體的橫截面積有關，橫截面積越大，阻力越大。
閱讀課文說一說流體的阻力與什么有關？
流體的阻力
科學漫步
新知講解
流體的阻力還跟物體的形狀有關系。頭圓尾尖的物體所受的流體阻力較小，這種形狀通常叫作流線型。
水下流線型船體
課堂練習
1、靜止在水平地面上的質量為50kg的物體，與水平面間的動摩擦因數為0.2，當作用在該物體上的水平拉力為30 N時，它所受到的是——— （填“靜”或“動”）摩擦力，其大小為———N。當該力增大到110 N時，物體剛要開始滑動，則物體與地面的最大靜摩擦力為———N。當該力增大到150 N時，物體受到的摩擦力是————（填“靜”或“動”）摩擦力，其大小為———— N。（g取10m/s2）
靜
30
110
動
100
課堂練習
2、下列說法中不正確的是（ ）
A.相互接觸并有相對運動的兩物體間必有摩擦力
B.兩物體間有摩擦力，則其間必有彈力
C.兩物體間有彈力，則其間不一定有摩擦力
D.兩物體間無彈力，則其間必無摩擦力
A
課堂練習
3、如圖所示，水平地面上有一貨箱，貨箱所受的重力G=1000N，某人用F=400N的水平力拉貨箱，沒有拉動。則貨箱受到的靜摩擦力大小是（ ）
A. 400N B. 600N C. 1000N D. 1400N
A
課堂練習
4、如圖所示，質量為m的木塊在質量為M的長木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，長木板處于靜止狀態，己知木塊與木板間的動摩擦因數為μ1，木板與地面間的動摩擦因數為μ2，下列說法正確的是（ ）
A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定μ2（m＋M）g
C. 木板受到地面的摩擦力的大小一定等于F
D. 當F＞μ2（m＋M）g時，木板仍靜止
AD
拓展提高
1、如圖所示，一質量為m的木塊靠在豎直粗糙墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說法正確的是（ ）
A.若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上
B.若木塊靜止，當F增大時，木塊受到的靜摩擦力隨之增大
C.若撤去F，木塊沿墻壁下滑時，木塊受滑動摩擦力大小等于mg
D.若撤去F，木塊沿墻壁下滑時，木塊受滑動摩擦力大小等于0
AD
拓展提高
2、如圖，用手緊握住一個油瓶，并使瓶始終處于豎直方向，下列說法正確的是（ ）
A.瓶中油越多，手必須握得越緊
B.手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大
C.不管手握得有多緊，油瓶受到的摩擦力大小總是一定的
D.油瓶所受摩擦力為靜摩擦力
ACD
課堂總結
2、摩擦力產生的條件：兩物體要相互接觸且存在壓力；物體接觸面粗糙；物體間發生相對運動或物體間有相對運動的趨勢。
3、滑動摩擦力的大小：Ff ＝ μF壓
4、靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當拉力達到某一數值時木塊開始移動，拉力突然減小。
1、摩擦力方向：與物體相對運動或相對運動的趨勢方向相反。
板書設計
一、摩擦力
兩個相互接觸的物體，當它們發生相對運動或具有相對運動的趨勢時，就會在接觸面上產生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，這種力就叫作摩擦力。
二、滑動摩擦力
1、滑動摩擦力的產生條件
2、滑動摩擦力的大小：Ff ＝ μF壓
板書設計
三、靜摩擦力
1、靜摩擦力的產生條件
2、靜摩擦力的大小
靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當拉力達到某一數值時木塊開始移動，拉力突然減小。
作業布置
課后練習和同步練習
謝 謝

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