高中物理《力的合成》学案4 鲁科版必修1

1、第4节 力的合成学案学习要求基本要求1.理解合力和分力的概念，知道什么叫力的合成.2.掌握力的平行四边形定则，会用作图法求合力.3.知道合力不一定大于分力.4.知道共点力概念，会计算在同一直线上的几个力的合成，会用直角三角形知识计算两个力的合力.发展要求会定性判断合力大小与两个分力夹角之间的关系.说明不要求用计算法求解两个分力成任意角度时的合力.学法指导本节应理解分力、合力的概念，明白分力、合力是从效果上的一种等效替代关系.对于矢量的运算方法，即平行四边形定则，完全不同于以往的代数运算.矢量合成法则是由实验探究得出的，做实验时认真思考一下为什么两次实验时橡皮条的结点必须拉到同一位置等问题，最后

2、在老师的引导下，自己作出总结.也可以不用橡皮条去探究合成法则，自己可以多设计方案培养探究学习能力.自主学习知识梳理自主探究1.合力、分力、力的合成（1）当一个物体受到几个力共同作用时，可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同作用效果_，这个力就叫做那几个力的_，原来的几个力叫做_.合力和几个分力的关系是“等效替代”.（2）求几个力的合力的过程，叫_.2.探究求合力的方法（如图341所示）图341（1）用两个力将橡皮条GE沿直线GC拉长到O点，橡皮条伸长了_这样的长度.撤去F1、F2，用一个力F拉橡皮条使它沿_伸长_的长度.力F与F1、F2_，力F等于F1、F2的_.（2）注意问题

3、：要把拉线的方向描在木板的白纸上，用来表示_.由“弹簧测力计”读出各个力的大小，用力的图示法画出F1、F2、F.用虚线把F、F1、F2的箭头端连接，得到的图形是_.探究结论：力的合成符合_定则.3.平行四边形定则两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作_，这两个邻边之间的_就代表合力的大小和方向，这个法则叫做_.4.共点力如果一物体受到两个或多个力的作用，这些力共同作用在_，或者虽不作用在同一点，但它们的_交于一点，这样的一 组力叫共点力.力的合成的平行四边形定则只适用于共点力.1.合力与分力是否同时作用在同一物体上？2.合力一定大于分力吗？理解升华重点、难点、疑点解析1.对合力与分力的理解

4、 力对物体产生的效果可以是改变物体的运动状态，也可以是使物体发生形变.例如，用互成角度的两根细绳悬挂一个钩码，拉力分别是F1和F2；再用一根细绳悬挂同一个钩码，拉力为F.力F产生的效果与力F1和F2共同产生的效果是等效的，即均使钩码处于平衡状态，力F便是力F1和F2的合力.又如，用两个弹簧秤将一端固定的橡皮绳拉伸到某一位置，再用一个弹簧秤将该橡皮绳拉伸到同一位置.这一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力共同产生的效果是等效的，即均使橡皮绳发生了相同的形变，这一个弹簧秤的拉力便是两个弹簧秤拉力的合力.一个力与作用效果相同的几个力之间是可以相互替代的，合力和它的分力是等效替代关系，而不是物体的重复受力

5、，它们不能同时存在，在进行有关力的计算时，如果已计入了合力，就不能再计入分力；如果已计入了分力，就不能再计入合力.2.两个共点力的合成规律 （1）两个分力在一条直线上且同向时，它们的合力大小为两力之和，方向同两力方向相同.（2）两个分力在一条直线上且反向时，它们的合力大小为两力之差，方向同较大分力方向相同.（3）两个分力的大小保持不变，当两个分力间的夹角变大时，合力变小.当两个分力间的夹角变小时，合力变大.（4）合力的取值范围：F1+F2F|F1F2|合力与分力的大小没有必然的联系，随分力间角度大小的不同，分力可能小于合力，也可能等于合力或大于合力.3.利用平行四边形定则求合力的方法 （1）作

6、图法：根据平行四边形定则用作图法求两个力的合力时，必须严格作出力的图示，再由图量出合力的大小和方向：分力、合力的作用点相同，切忌弄错了表示合力的对角线.分力、合力的比例要一致，力的标度要适当.虚线、实线要分清，表示分力和合力的两条邻边和对角线要画实线，并加上箭头，平行四边形的另两条边画虚线 .求合力时既要求出合力的大小，还要求出合力的方向，不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角.当分力的个数多于两个时，可先利用平行四边形定则求出其中两个力的合力，再将这个合力依次与其他分力进行合成，最终求出所有分力的合力.（2）计算法：根据平行四边形定则作出示意图，由图根据几何知识算出合力的大小和方向.如图

7、所示，两个相互垂直的分力F1、F2的合成.由几何知识，合力的大小F=.方向tan =.特别提醒：（1）在同一个图上的各个力必须采用同一标度，并且所选力的标度的比例要适当.（2）作图法和计算法是矢量运算的通用法则.例题剖析应用点一：合力与分力的关系 例1：下列关于合力和分力的说法中，正确的是（ ）A.分力与合力同时作用在物体上B.分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上产生的效果相同C.几个力的合力就是这几个力的代数和D.合力可能大于、等于或小于任一分力试解：_.（做后再看答案，效果更好.）解析：合力与分力是等效替代关系，合力产生的作用效果与分力共同作用的效果相同，因而合力与分力不

8、是同时作用在物体上，故A项错，B项正确；力是矢量，力的合成遵循矢量运算法则，即平行四边形定则，故C项错；由平行四边形定则可知，合力与分力的大小没有必然的联系，合力可能大于、小于或等于任一分力，故D项正确.故选BD.点评：理解合力和分力的关系时，要紧紧抓住“等效”这一点，另外，还要注意它们之间遵从平行四边形定则，而不是简单的代数求和的关系.拓展练习11：关于合力与其两个分力的关系，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.合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力应用点二：用“作图法”和计算法求合力 例

9、2：力F1=4 N，方向向东，力F2=3 N方向向北，求这两个力的合力的大小和方向.解析：法一：作图法选标度：用5 mm长的线段表示1 N；作出表示F1的线段长2 cm，表示F2的线段长1.5 cm，并加上箭头表示方向.如图343所示.图343以F1和F2为邻边作平行四边形，作出对角线.用刻度尺量出对角线的长度为2.5 cm，所以合力大小为5 N.用量角器量F和F1的夹角为37，方向东偏北37角.法二：计算法分别作出F1和F2的示意图，如图344所示，并作出平行四边形及对角线.把力归结到一个直角三角形中，则F= N=5 N，图344F与F1的夹角为，则tan =，即=37，方向东偏北37角.答

10、案：大小为5 N，方向东偏北37角点评：（1）在利用作图法求解时，一定要注意图中各力均使用同一标度.（2）计算法是根据平行四边形定则作出示意图，把力归结到一个三角形中，然后利用解三角形的方法求出对角线，即为合力（常用方法）.拓展练习21： 如图345所示，物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是20 N，夹角是60，求这两个力的合力.图345教材资料探究1.教材第65页“思考与讨论” 提示：F1和F2两个数值相加不等于200 N.合力与分力产生的效果相同，它们之间是一种等效替代关系，而不是数值上的简单相加，即不符合算术运算法则.2.教材第67页“思考与讨论” 提示：当夹角=0时，合力F=F1+F2方向与F1或F2方向相同.