3.4 力的合成和分解-第一课时 - 二备(2)

高一物理导学案
3.4 力的合成与分解—第一课时
学习目标：
1．知道合力和分力的概念．(重点)
2．知道力的合成和分解的概念，知道力的分解与合成互为逆运算．(重点)
3．理解平行四边形定则，会用图解法和计算法进行力的合成与分解．(重点＋难点)
4．知道矢量和标量的概念及其区别．(重点)
一、导入新课
“曹冲称象”是大家都熟悉的一个历史典故．请思考：
曹冲根据什么判断大象和船上石头的重力相等？其中包含什么思想方法？
二、阅读深思
三、阅读反馈
（一）、合力和分力
1．合力：假设一个力_________作用的效果跟某几个力_________作用的效果_________，这个力就叫作那几个力的_________.
2．分力：假设几个力_________作用的效果跟某个力_________作用的效果_________，这几个力就叫作那个力的_________.
（二）、力的合成和分解
1．力的合成：求几个力的_________的过程．
2．力的分解：求一个力的_________的过程．
3．平行四边形定则
在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作
_______________，这两个邻边之间的___________就代表合力的
_________和_________.如图所示，_______表示F1与F2的合力．
4．多个力的合成方法
先求出_______________的合力，再求出这个合力跟_____________的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的_________.
（三）、矢量和标量
1．矢量：既有_________又有_________，相加时遵从___________________的物理量．
2．标量：只有_________，没有_________，相加时遵从_____________的物理量．
四、探究讨论
探究一
1、如图所示，一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么
（1）该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是相同的吗？
（2）该成年人用的力与两个孩子用的力大小有什么关系？
探究二
2、思考下列几种情况下，小车受到的合力与F1、F2关系？(假设F1>F2)
(1)两个人相反方向拉车
(2)一人推车，一人拉车
(3)两个人互成角度拉车
五、知识精讲
一、力的合成
1．合力与分力的“三性”
2．合力与分力的大小关系
两分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，随θ的减小而增大．(0°≤θ≤180°)：
(1)两分力同向(θ＝0°)时，合力最大，F＝F1＋F2，合力与分力同向．
(2)两分力反向(θ＝180°)时，合力最小，F＝|F1－F2|，合力的方向与较大的一个分力的方向相同．
(3)合力的取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.
[特别提醒] 合力可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力．
二、求合力的方法
1．作图法---平行四边形定则
根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体思路如下：
如图所示：用作图法求F1、F2的合力F.
2．计算法
(1)、两分力在同一条直线上-----共线时：
①若F1、F2两力同向，则合力F＝F1＋F2，方向与两力同向．
②若F1、F2两力反向，则合力F＝|F1－F2|，方向与两力中较大者同向．
(2)、两分力互成角度，可以由直角三角形，利用三角函数求解（两分力不共线时：根据平行四边形定则结合解三角形的知识求合力．以下为求合力的三种特殊情况：）
3．三个力的合力范围的确定方法
(1)最大值：
三个力方向相同时，合力最大，F m＝F1＋F2＋F3.
(2)最小值：
①若|F1－F2| ≤ F3≤ F1＋F2，则合力的最小值可以为零．
②若F3不在|F1－F2| ≤ F≤ F1＋F2范围内，则合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力之和．
六、检测练习
1、判断正误
(1)合力与其分力必须同时作用在物体上．()
(2)合力一定与分力共同作用产生的效果相同．()
(3)合力有可能小于任何一个分力．()
(4)合力F的大小随分力F1、F2之间夹角的增大而减小．()
(5)只要有方向的物理量就是矢量．()
(6)有的标量也有方向，所以运算时也遵循平行四边形定则．()
2、两个大小相等且同时作用于一个物体上的力，当它们之间夹角为90°时，其合力大小为F；则当两力夹角为120°时，合力大小为()
A．2F B．F C．F D．F
3、(合力和分力关系的理解)下列关于合力和分力的说法，正确的是()
A．合力总比任何一个分力都大
B．两个力的合力至少比其中的一个分力大
C．合力的方向只与两分力的夹角有关
D．合力的大小介于两个分力之差的绝对值与两个分力之和之间
4、(力的合成)大小分别是30 N和25 N的两个力，同时作用在一个物体上，对于合力F大小的估计最恰当的是()
A．F＝55 N B．25 N≤F≤30 N C．25 N≤F≤55 N D．5 N≤F≤55 N
5、关于两个大小不变的力与其合力的关系，下列说法正确的是()
A．合力的大小随两力夹角增大而增大
B．合力的大小不能小于分力中最小者
C．合力的大小一定大于分力中最大者
D．两个分力夹角小于180°时，合力大小随着夹角的减小而增大
6、(多选)关于几个力与其合力，下列说法正确的是()
A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同
B．合力与原来那几个力同时作用在物体上
C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D．求几个力的合力遵循平行四边形定则
7、三个共点力F1＝5 N、F2＝8 N、F3＝10 N作用在同一个质点上，其合力大小范围正确的是()
A．0≤F≤23 N B．3 N≤F≤23 N C．7 N≤F≤23 N D．13 N≤F≤23 N
8、如图所示，在同一平面内，大小分别为1 N、2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六个力共同作用于一点，其合力大小为()
A．0
B．1 N
C．2 N
D．3 N
9、如图所示，CA和CB是为了稳定电线杆，在杆上加的两根拉线，若每根拉线的拉力都是300 N，两根拉线间的夹角为60°.试分别用作图法和计算法求拉线拉力的合力的大小和方
向．。