3 力的合成和分解1 讲义 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

课题：3.4力的合成教学目的要求：1.知道合力与分力的概念，体验等效替换的思想；2.通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则-----平行四边形定则。教学重点：合力与分力的大小关系、两个共点力的合力范围教学难点：平行四边形定则教学过程教师活动学生活动【课前巩固】——默写10个公式速度、加速度公式：3个匀变速运动公式：3个自由落体运动公式：3个滑动摩擦力公式：1个牛顿第三定律：背诵6.小车放在水平地面上甲乙二人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，下面说法正确的是（）A.甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力B.小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力C.若小车加速向右运动表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力D.若小车加速向右运动表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力提问默写提问旧知默写思考巩固背诵教学过程教师活动学生活动【导入】一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同如果我们能找到一种方法——“用一个力的单独作用替代两个力的共同作用，而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。这个力和被替代的两个力会有怎样的关系呢？【新授】一、合力和分力1.定义：（1）几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力（2）非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点（3）一个力(F)作用的效果跟几个力(F1、F2……)共同作用的效果相同，这个力(F)叫做那几个力的合力。那几个力叫做这个力的分力。关系：等效替代关系二、力的合成定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成同一直线上两个力的合成同向相加：大小F=F1+F2，方向与两力方向相同提问概念讲解板书思考回答要点标注记录笔记教学过程教师活动学生活动反向相减：大小F=|F1-F2|，方向与较大力的方向相同（二）互成角度的力怎样求合力？1.探究求合力的方法——实验实验器材实验设计：怎样设计才能使“合力”和“分力”产生的效果相同，且既比较准、又比较容易呢？（1）由O点出发，用力的图示法画出拉力F1、F2和F（三个力的方向沿着各自拉线的方向，三个力的大小由弹簧测力计读出）。（2）三个力的大小和方向关系：用虚线把拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，所围成的形状像是一个平行四边形（图3.4-3丁），但只是猜想。（3）用直尺进行检验，并改变拉力F1和F2的大小和方向，重做上述实验，检验所围成的图形是不是平行四边形。注意事项：①使用时弹簧秤先校零，与板面平行②在满足合力不超过弹簧秤量程、橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大些，以减小误差③画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外。要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。④在同一次实验中，橡皮条拉长的结点O位置一定要引导学生阅读课本板书重点讲解要点强调阅读P69[实验]笔记记录教学过程教师活动学生活动相同。2.结论：互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则用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。这个法则叫做平行四边形定则。使用范围：只适用于共点力。3.思考：F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化?合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何?（1）在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。（2）当两个分力方向相同时（夹角为0°）合力最大，F＝F1+F2，合力与分力同向；（3）当两个分力方向相反时（夹角为180°）合力最小，F＝︱F1-F2︱，合力与分力F1、F2中较大的同向。（4）合力大小范围：︱F1-F2︱≤F≤F1+F2（5）合力可能大于、等于、小于任一分力。注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。4.思考：若两个以上的力作用在一个物体上时如何求合力？——多个力的合成逐次合成法：先求出两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，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合力。概念讲解板书重点讲解板书重点讲解要点批注记录笔记记录笔记笔记批注教学过程教师活动学生活动三、平行四边形定则的应用1.作图法(即力的图示法)求合力例题讲解（P70）力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。2.计算法求合力（精确）：力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。板书示例讲解例题板书分析笔记记录阅读P70[例题]记录笔记实战演练教学过程教师活动学生活动【总结】自我总结课堂重点某同学在单杠上做引体向上，双臂用力最小的是（）三个共点力的大小分别为F1=5N，F2=10N，F3=20N，则它们的合力（)A．不会大于35NB．最小值为5NC．可能为0D．可能为20N【作业】巩固复习要点，预习新课课堂总结作业布置板书设计力的合成合力和分力