2019学年第一学期高一物理必修1《力的合成》学案

1、第 1 页 共 3 页力的合成班级姓名学号【学习目标】1. 掌握力的平行四边形定则。2. 初步运用力的平行四边形法则求解共点力。3. 会用作图法求解两个共点力的合力。4. 能判断合力随其夹角的变化情况。【重难点】1. 合力与分力的关系。2. 得出平行四边形的实验过程。3. 平行四边形定则的应用。【知识梳理】一、合力与分力如图 341 所示，图乙中的细绳对物体施加的一个力与图甲中细绳对物体施加的两个力相同，因此，可以用这一个力代替那两个力。(1) 概念：一个力产生的效果跟原来几个力共同产生的效果，这一个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。(2) 关系：合力与分力是一种“等效替代”关系。

2、在力的合成中，分力是实际存在的，合力是虚拟的，并不存在。思考与讨论在如图所示中，假如这桶水的重量是200n，两个孩子合力的大小一定也是200n。现在的问题是：如果两个孩子用力的大小分别是f1和 f2，f1和 f2两个数值相加正好等于200n吗？二、力的合成1实验：探究求合力的方法（1）如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条的长度为ge 。（2）在图乙中，用手通过弹簧测力计拉动小圆环，小圆环受到作用力f1、f2，橡皮条伸长，小圆环处于o点。这时它还受到橡皮条对它向上的拉力f0。（3）撤去 f1、 f2，改用一个力f拉住小圆环，仍使它处于o点，如图丙所示。（4）对于小圆环来说，力 f 的作

3、用效果与f1、f2共同作用的效果是一样的，也能够与橡皮条对它的拉力f0平衡，所以力 f等于 f1和 f2的合力。（5）我们要探究的是：合力f 与分力 f1、f2有什么关系？（6）探究时要注意下面几个问题。f1、f2、f的方向是沿着几条拉线方向的，因此要把拉线的方向描在木板的白纸上。f1、f2、f的大小由弹簧测力计读出，用力的图示法在纸上画出表示几个力的箭头。怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系？建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许能够得到启示。得出你的结论后，改变f1和 f2的大小和方向，重做上述实验，看看结论是否相同。图 341 第 2 页 共 3 页2、平行

4、四边形定则：1两个力合成时， 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。如图所示。这个法则叫做。2平行四边形定则也叫三角形定则，即两个分力和一个合力正好能围成一个三角形，两个分力首尾相接，合力与两个分力首和首或尾和尾相接，如图所示。3共点力的合成作图法：（1）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，然后量出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。（2）注意：作图时要先确定力的标度，同一图上的各个力必须采用同一标度表示，分力和合力的有向线段要共点

5、，力线段上要画上刻度和箭头。（3）用作图法求下图中夹角分别为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。（4）比较上面求得的结果，回答以下问题：合力是否总大于任何一个分力？当两分力大小一定时，合力随分力夹角变化而变化的规律？什么情况下合力最大？什么情况下合力最小？合力取值范围是什么？当两分力夹角不变时，增大其中一个分力，合力的大小是否一定增大？4合力与分力的关系（1）效果相同，相互替代（2）合力可以比分力大，也可以比分力小，还可以等于分力的大小。（3）讨论合力、分力的说法是否正确利用平行四边形定则或三角形定则识别。5力的合成计算公式（1）当两个分力f1、

6、f2方向相同或夹角为00，合力 f= ，合力方向（2）当两个分力f1、f2方向相反或夹角为1800，合力 f= ，合力方向（3）当两个分力f1、f2方向垂直或夹角为900，合力 f= ，合力方向：合力与f1 夹角为，则tan = 第 3 页 共 3 页（4）当两个分力f1、f2大小相同其夹角为，合力f= ，合力方向。当合力的方向沿角平分线，则合力的大小f= 两个分力f1、f2大小相同其夹角为=1200，则合力f= 6合力的取值范围 0时，即 f1、f2 共线同方向： f合 f1f2，合力方向与两个力的方向相同 180时，即f1、f2 共线反方向： f合 f1f2，合力方向与分力f1、f2中较大

7、的方向相同。 f1 和 f2 大小不变时，夹角越大，合力就越小： f合随 f1 和 f2的夹角增大而减小合力的取值范围：f1f2 f 合 f1f2 f 合可能大于、等于、小于 f1 、 f2【课堂训练】1互成角度的两个共点力，有关它们的合力和分力关系的下列说法中，正确的是（）a合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力b合力的大小随分力夹角的增大而增大c合力的大小一定大于任意一个分力d合力大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力2两个共点力的大小均等于f，如果它们的合力大小也等于f，则这两个共点力之间的夹角为（）a30 b60 c 90 d 1203有三个力作用在同一个物体上，它们的大小分别为f130n，f240n，f350n，且 f1 的方向与f2 的方向垂直， f3的方向可以任意改变，则这三个力的合力最大值和最小值分别为a120n，0 b120n，20n c100n，0 d100n，20n 4一根细绳能承受的最大拉力是g，现把一重为g的物体系在绳的中点，分别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开，若要求绳不断，则两绳间的夹角不能超过（）a45 b60 c120 d 1355两个大小相等的共点力f1、f2，当它们间的夹角为90时合力大小为20n，则当它们间夹角为120时，合力的