2021版(新教材)高中物理人教版必修第一冊課件4力的合成和分解目錄contents力的基本概念與性質力的合成原理及應用力的分解原理及應用矢量運算在力學中應用實驗：驗證平行四邊形定則生活中常見現象解釋與案例分析01力的基本概念與性質力是物體之間的相互作用，這種作用使物體的運動狀態或形狀發生改變。力的定義力可以使物體產生加速度，改變物體的運動狀態；也可以使物體發生形變，改變物體的形狀。力的作用效果力的定義及作用效果力的大小、方向和作用點。這三個要素共同決定了力的作用效果。力可以用矢量表示，大小用箭頭長度表示，方向用箭頭指向表示，作用點用箭頭起點或終點表示。力的三要素與表示方法力的表示方法力的三要素力具有物質性、相互性和矢量性。物質性指力不能離開物體單獨存在；相互性指物體間力的作用是相互的；矢量性指力不僅有大小還有方向。力的性質根據力的性質可分為重力、彈力、摩擦力等；根據力的作用效果可分為動力、阻力等；根據力的研究對象可分為內力和外力。力的分類力的性質與分類02力的合成原理及應用平行四邊形定則兩個力合成時，以表示這兩個力的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。三角形定則把兩個矢量首尾相接，從第一個矢量的起點到第二個矢量的終點的矢量就是這兩個矢量的和。平行四邊形定則與三角形定則合力大小根據平行四邊形定則或三角形定則，通過作圖或計算可得出合力的大小。合力方向合力的方向與加速度的方向相同。根據力的平行四邊形定則，通過作圖可確定合力的方向。合力大小與方向判斷方法共點力作用下物體平衡條件共點力幾個力如果都作用在物體的同一點上，或者它們的作用線相交于同一點，這幾個力叫共點力。平衡條件物體在共點力的作用下處于平衡狀態時，其所受合外力為零。即物體所受各力可以合成一個合力，且合力為零。03力的分解原理及應用將已知力按互相垂直的兩個方向進行分解的方法。正交分解法定義正交分解法應用正交分解法步驟適用于多個共點力作用下物體的平衡問題，可將復雜問題簡化。選擇正交坐標系，將已知力投影到坐標軸上，求解分力大小和方向。030201正交分解法求解分力大小和方向

按作用效果進行分解實例分析按作用效果分解定義根據力的實際作用效果，將力分解為兩個分力。實例分析如將重力按照物體下滑和使物體緊壓斜面的兩個效果進行分解，得到下滑力和正壓力兩個分力。應用場景適用于分析物體在斜面上的受力情況，以及求解相關物理問題。根據斜面傾角、摩擦系數等參數，建立斜面模型。斜面模型建立確定研究對象，畫出受力圖，列出平衡方程。受力分析步驟注意分析物體所受重力、支持力、摩擦力等力的作用點和方向，正確運用平行四邊形定則或三角形定則進行力的合成或分解。技巧總結斜面上物體受力分析技巧04矢量運算在力學中應用矢量加法遵循平行四邊形定則或三角形定則，將兩個矢量首尾相接，連接起點和終點的有向線段即為合矢量。矢量減法將減矢量取反后與被減矢量相加，結果指向被減矢量的終點指向減矢量的起點的有向線段。矢量加減法運算規則回顧VS已知分力求合力，遵循平行四邊形定則，以分力為鄰邊作平行四邊形，其對角線即為合力。力的分解已知合力求分力，根據力的作用效果或特定條件進行分解，分解方式不唯一。力的合成矢量運算在求解合力或分力中應用通過矢量運算可將復雜的多力問題簡化為單力問題，降低問題難度。簡化問題矢量運算結果以圖形方式呈現，直觀形象，便于理解和分析。直觀形象矢量運算不僅適用于力學問題，還可應用于電磁學、光學等領域，具有廣泛的適用性。適用性強矢量運算在解決復雜問題中優勢05實驗：驗證平行四邊形定則通過實驗操作，驗證力的平行四邊形定則，加深對力的合成和分解的理解。實驗目的平行四邊形定則是力的合成和分解的基本法則，它表明兩個共點力可以合成為一個力，這個力的大小和方向可以由以這兩個力為鄰邊所作的平行四邊形的對角線來確定。原理介紹實驗目的和原理介紹實驗步驟1.在水平桌面上鋪一張白紙，用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩另一端系著繩套；2.用兩個彈簧秤分別勾住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧秤的示數；實驗步驟和數據記錄要求3.用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點沿著兩條細繩套的方向畫直線，按著選定的標度作出這兩個力和的圖示，用刻度尺和三角板作平行四邊形，畫出合力F的圖示；5.比較F'和F的大小和方向是否相同，看它們是否近似重合。4.只用一個彈簧秤，通過細繩套把橡皮條的結點拉到相同的位置O，讀出彈簧秤的示數，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力的圖示F'；實驗步驟和數據記錄要求數據記錄要求1.記錄兩個彈簧秤的示數；2.記錄結點O的位置；實驗步驟和數據記錄要求3.記錄兩條細繩套的方向；4.記錄合力F的圖示；5.記錄一個彈簧秤的示數和細繩的方向；6.記錄合力F'的圖示。01020304實驗步驟和數據記錄要求通過實驗操作和數據記錄，我們可以得到兩個共點力的圖示和它們合成的圖示。比較F'和F的大小和方向，可以看出它們是否近似重合。如果重合度較高，則說明實驗結果符合平行四邊形定則。在實驗過程中，需要注意保證橡皮條的結點拉到相同的位置O，以及按照同一標度作出各個力的圖示。此外，為了提高實驗的精度和可信度，可以進行多次實驗并取平均值來減小誤差。同時，也可以進一步探討實驗誤差的來源以及如何減小誤差的方法。實驗結果分析實驗討論實驗結果分析和討論06生活中常見現象解釋與案例分析受力特點分析闡述不同橋梁結構在承受重力、風力和地震等外力作用時的受力特點。橋梁結構類型簡要介紹梁橋、拱橋、懸索橋和斜拉橋等橋梁結構類型。工程案例分析結合具體橋梁工程案例，分析橋梁結構在實際應用中的受力情況和優化措施。橋梁結構受力分析簡要介紹鉛球、標槍、鐵餅等投擲項目的比賽規則和基本技巧。投擲項目概述闡述投擲項目中力學原理的應用，如力的合成與分解、動量定理等。力學原理分析探討投擲項目的訓練方法和技巧，如力量訓練、技術動作改進和心理調適等。訓練方法與技巧運動員投擲項目技巧探討受力情況分析闡述汽車在行駛過程中