34力的合成(公开课)导学案.docx

2011-2012高一年级（物理）学科导学案
3.4力的合成
【课标分析】
初步掌握物理学屮的等效替代思想，为后续学习（运动的分解、等效电路等）进行思想渗透，引导学牛通过实验准确掌握矢量的合成方法。

【学习目标】
1.能从力的作用效果理解合力和分力的概念。

2.进一步理解矢址和标呈的概念，知道它们有不同的运算规则。

3.寧握力的平行四边形定则，知道它是矢量合成的普遍规则。

会用作图法求共点力的合力。

会
用直角三角形知识计算合力。

4.知道合力的人小与分力间夹角的关系。

5. --------------------------------------------- 初步了解物理学研究方法Z “等效法”
【学习重点】
1•理解合力与分力的关系；
2•掌握平行四边形定则的内容及其应用：
【学习难点】
利用平行四边形定则合成几个力的合力；
【课前预习】
1、如果一个力的________和儿个力 _____________ 的相同，那么_________________________ 叫合力，_________________________________ 叫分力。

2、_______________________________ 叫力的合成。

3、力的合成遵循________________________ 法则,所谓 __________________________ 法则就
是____________________________________________________________________________________
4、在同直线上的力合成时可以转化代数运算，具体的做法是________________________________
5、当互成角度的两个力牙、F2合成吋在角度不确定的情况下，它们合力的収值范围
是________________________ ，当两力的夹角为 ________ 时取最大值____________ ,当两力的
夹角为_______ 时取最小值 _________________ o
6、共点力：______________________________________________________ °
*7、三个或三个以上共点力的合成方法：____________________________________
【导学园地】力的合成
一、合力和分力
如果一个力作用在物体上，它产牛•的效果跟儿个力共同作用在物体上产牛的效果和同, 则这个力就叫那儿个力的合力，而那儿个力就叫这个力的分力。

问題：1. 一个物体受列几个力（分力丿作用的同肘，还受到合力的作用吗？
2、合力与分力的等效眷代是可逆的吗？
合力和分力的关系：等效替代关系，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。

二、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，这儿个力就叫共点力，所以，共点力不一定作用在同一点上,
如图所示的三个力F|、F2、F?均为共点力。

三、共点力合成实验
实验仪器：
白纸（一张）
弹簧测力计（两个）
祛码（两个,每个祛码50g）
细绳（一条）
直尺（自备）
实验提示：
（1）已有仪器中，我们用什么仪器來测量力的大小？
（2）怎样判断力的方向？
（3）力的效果冇哪些？怎样设计可使两个分力的效果等同于一个合力的效果？
（4）如何准确的在图纸上描述力的三耍素？（提示：力的图示）
四、力的合成的定则
平行四边形定则“A
求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻吋边，作平行四边形，它的就表示合力的____________________________ 和 /
_______ .这叫做力的平行四边形定则。

j
五、共点力的合成。

A儿
1.作图法（图解法）：以力的图示为基础，以表示两个力的有向线段为邻边严格作出平行四边形，然示暈岀这两个邻边之间的对角线的长度，从与图示标度的比例关系求出合力的大小，再用量
角器量出对角线与一个邻边的夹角，表示合力的方向。

注意：作图时耍先确定力的标度，同一图上的各个力必须釆用同一标度。

表示
分力和合力的有向线段共点且要画成实线，与分力平行的対边要画成虚线，力线段上要画上刻度和箭头。

2.计算法：先根据力的平行四边形定则作出力的合成示意图，然后运用数学知识求合力大小和方向。

3 .两个以上共点力的合成
【例一】两个小孩拉一辆车子，一个小孩用的力是45N,另一个小孩用的力是60N,这两个力的夹角是90。

.求它们的合力.
【例二】用作图法求夹角分别为30。

、60。

、90。

、120。

、150。

的两个力的合力.再求它们的夹角是0。

和180。

时的合力•比较求得的结果，能不能得出卜•面的结论：①合力总是大于分力;②夹角在0。

到180°Z间时，夹角越大，合力越小.
问題：1. 合力一定丸小任何一个分力吗？
2、平行四边形定则也适用于其它矣量的合成吗？
3.两个丸』、一定的力F］、F2,当它们间的夹角由0°增丸列180°的过程中，合力F的大小怎样炙
化？
六、合力大小与分力大小之间的关系：
【例三】三名同学一起玩游戏，用三根绳拴住同一物体，其中甲同学用1()()N向东拉, 乙同学用400N的丿J向西拉，内同学用400N的力向南拉。

求物体所受的合力.
【例四】如图，质量为m的物体A静止于倾角为6的斜血上，试求斜血对A的支持力和摩擦力。

【知识总结】
1 •力的合成：求几个分力的合力的过程。

2.力的合成法则：
平行四边形法则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。

3.只冇共点力才能进行力的合成。

4.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，这儿个力就叫共点力。

【深入拓展】
用三角形法和多边形法求合力
求两个共点力的合力时，为方便起见，可以不画出完全的平行四边形，而是只用它的一
半----- 个三角形代替，这称为三角形法，如图所示。

把F2平移，使F】、F2首尾相接，连
接F】始端和F?末端的有向线段，即表示他们的合力Fo
进一步推广到物体受多个共点力作用的情况，可依次把各个力平移后首尾相接，最后连接始末两端的力的矢量就表示它们的合力，如图所示。

这个方法称为力的多边形法。

【课后作业】
［基础达标］
1.两个共点力的合力与分力的关系是（）
A.合力大小一定等于两个分力大小Z和.
B.合力大小一定大于两个分力大小Z和.
C.合力大小可能比两个分力的大小都大，可能都小，也可能比一个分力大，比另一个分力小.
D.合力人小一定人于一个分力的人小，小于另一个分力的人小.
2.作用在同一点的两个力，大小分别为5N和2N,则它们的合力不可能是（）
A.5N
B. 4N
C. 2N
D. 9N
3.两个共点力，一个是40N,另一个等于F,它们的合力是IOON,则F的大小可能是（）
A.20N
B. 40N
C. 80N
D. 160N
4.已知两个共点力的合力F的最大值为180N,合力F的最小值为20N,则这两个共点力
的大小分别是（）
A. 110N, 90N
B. 200N, 160N
C. 100N, 80N
D. 90N, 70N
5.三个共点力的人小分别为F】=5N, F2=10N, F3=20N,则它们的合力（）
A.不会人于35N
B.最小值为5N
C.可能为0 D•可能为20N
［基础达标］
*6.两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角e固定不变，而其中一个力增人，则（）
A.合力F—定增大
B.合力F的大小可能不变
C.合力F可能增大，也可能减小
D.当0° < 0 <90。

时，合力F—定减小
*7・几个共点力作用在一个物体上，使物体处于静止状态.当其屮某个力F1停止作用时，以下判断中正确的是（）
A.物体将向着F1的方向运动.
B.物体将向着F1的反方向运动.
C.物休仍保持静止状态.
D.由于不知共点力的个数，无法判断物体的状况.
*8・在长度、质量、力、速度、温度、比热等物理量中，属于矢量的冇___________ ,属于标量的
有_____ .
*9・从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F|、F2、F3> F4> F5,已知Fj=f,且各个力的大小跟对应的边长成正比，求这五个力的合力大小和方向.
［能力提升］
10三个共点力大小均为10N,已知三个力的夹角均为120°,求合力。

6、如图为F随两分力的夹角B变化的图像，求这两个分力的大小。