力的合成、力的分解教案

教学过程

一、复习预习

知识回顾

1.力的三要素、力的作用效果.

2.力的图示与力的示意图的区别及表示方法.

3.重力、弹力、摩擦力三种力的作用点的确定和方向的判断课前预习

1.合力、分力、共点力.

2.平行四边形定则求合力.

3.力的分解.

二、知识讲解

导入新课

生活中的物理

上图说明了一个力的作用效果与两个力的作用效果相同

【思考与讨论】：日常生活中人们还在哪里用过“等效”思想【结果】：古代的曹冲称象。

【注】：等效代替是重要的科学思维方法之一.

考点/易错点1合力、分力、共点力

【思考与讨论】：观察上述两幅图，请大家思考并进行讨论什么是合力？什么分力？ 【结果】：以上这些实例说明一个力作用的效果与两个(或多个）力共同作用的效果相同。 1、合力、分力：如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生 的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，而那几个力就叫这个力的分力. 合力和分力的关系：合力等效替代．．．．

分力 【思考与讨论】:请同学们思考合力与分力是否同时作用在物体上？

【结果】：合力与分力并不同时作用于物体上，所以不能把合力和分力同时当成物体受的力。 观察生活中的实例

【提问】：通过两幅图大家能够得出什么样的结论？

2、共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者几个力作用在物体上的不同点，但这几个力的作用线延长后相交于同一点，这几个力就叫共点力，所以，共点力不一定作用在同

F 1 O

.

F 2

3F O .

F

3

F

一点上，如图甲、乙所示的三个力F 1、F 2、F 3均为共点力。

考点/易错点2平行四边形定则

1、同一直线上同向的两个力的合成

【思考与讨论】请同学们思考上图中的木箱所受到的合力怎么求？

【结果】：方向相同的两个力求合力，大小直接相加，方向与两力方向相同 2、同一直线上方向相反的两个力的合成

【思考与讨论】：思考上图中的木箱所受到的合力怎么求？

【结果】：方向相反的两个力的合力大小F =|F 1-F 2|,方向与较大力的方向相同

F = F1+F2= 7N

F1=4N

F2=3N

F1=4N

F2=3N

F = F1-F2= 1N

3、不在同一直线上两个力求合力

【思考与讨论】：怎样才能使“合力”和“分力”产生的效果相同，且既比较准、又比较容易呢？

【方法】：实验探究，实验过程如上图所示。

实验器材：方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉（几个）。 实验探究思路：通过改变两分力的大小和方向使橡皮筋都从E 点拉到O 点与用一个力把橡皮筋从E 点拉到O 点相比较。 【实验结论】：如图所示

【结果】：平行四边形定则：求两个互成角度的力的合力时，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，它的对角线就代表合力的大小和方向.这个法则叫做平行四边形定则. (4)不在同一直线上多个力求合力

逐次合成法：将任意两力合成，合力再与其它力合成，依次利用平行四边形求合力，直到求出最终的合力.

F1

F2

F 合

F1

F2

F3

F4

F12

F123

F1234

考点/易错点3力的分解

如图所示，一个人拖地，人给拖把的力可简化成图甲

【思考与讨论】：从上图中的受力及力的作用效果分析什么是力的分解?

【结果】：力的分解是求一个已知力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆运算，也遵从平行四边形定则

【注】：一个已知力可以分解为无数对大小和方向不同的分力，在力的分解过程中，常常要考虑到力实际产生的效果，这样才能使力的分解具有唯一性. （1）确定分力原则：按力的实际作用效果进行分解，如右图 （2）力的正交分解

如左下图所示，力F1、F2、F3、F4在同一平面内构成共点力，各力之间的夹角图中已标出，求这四个共点力合力大小．

F2

F1 F

F1

F2 · F

甲

乙

丙

合力F

分力F1和F2

合成 分解

等效替代 G θ

θ

G2

G1

正交分解法：把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。 用正交分解法求合力的步骤：

①建立xoy 平面直角坐标系，并确定正方向 ②沿xoy 轴将各力分解 ③求xy 轴上的合力Fx,Fy ④最后求Fx 和Fy 的合力F

说明：力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上，分解最终往往是为了求合力（某一方向的合力或总的合力）。

三、例题精析

考点1.合力、分力、共点力

【基础巩固】 【例题1】

【题干】关于合力与其两个分力的关系，下列说法正确的是（ ）

A. 合力的作用效果与两个分力的作用效果相同

B. 合力的大小一定等于两个分力大小之和

C. 合力可能小于它的任一个分力

D. 合力大小可能等于某一个分力的大小 【答案】ACD

【解析】两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的，这正是其等效性所在，A 对．分力与合力的关系遵从平等四边形定则，不符合平行四边形的分解都是不正确的．故B 错，合力可以大于任何一个分力，也可以小于或等于任何一个分力，故C 、D 都对． 【中等强化】

⎩⎨

⎧==θ

θsin cos F F F F y x 2

2y x F F F +=