人教版必修1 第3章 4　力的合成 學(xué)案.doc

4力的合成學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.知道合力、分力、力的合成、共點(diǎn)力等概念2掌握力的平行四邊形定則，并知道它是矢量運(yùn)算的普遍規(guī)則(重點(diǎn))3會應(yīng)用做圖法和計(jì)算法求合力的大小(難點(diǎn))4體會合力與分力在作用效果上的等效替代思想(重點(diǎn))合力分力共點(diǎn)力1合力與分力如果一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的效果跟原來幾個(gè)力的共同效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，原來的幾個(gè)力叫做分力2共點(diǎn)力如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多力的作用，這些力共同作用在物體的同一點(diǎn)上或者雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的延長線交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力1合力與分力是同時(shí)作用在物體上的力()2合力產(chǎn)生的效果與分力共同產(chǎn)生的效果一定相同()3可以用合力代替分力()4共點(diǎn)力不一定作用在同一物體的同一點(diǎn)()六條狗可以將雪橇拉著勻速前進(jìn)，一匹馬也可以將該雪橇拉著勻速前進(jìn)，以上情境中分力和合力分別是由什么動(dòng)物施加的？【提示】六條狗各自的拉力是分力，是由狗施加的；馬的拉力為合力，是由馬施加的探討1：如圖341甲所示，把物塊掛在一個(gè)彈簧測力計(jì)的下面，穩(wěn)定時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為f；如圖乙所示，用兩個(gè)彈簧測力計(jì)(方向不同)拉住同一物塊，穩(wěn)定時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)分別為f1、f2.f與f1、f2有什么關(guān)系？f1、f2兩個(gè)數(shù)值相加正好等于f嗎？甲 乙圖341【提示】作用效果相同，可以等效替代不等于探討2：兩個(gè)分力f1和f2的合力什么情況下最大？最大值為多少？【提示】兩個(gè)分力f1和f2的方向相同時(shí)合力最大，最大值為f1f2.1合力與分力的三性 2合力與分力間的大小關(guān)系當(dāng)兩分力f1、f2大小一定時(shí)，(1)最大值：兩力同向時(shí)合力最大，ff1f2，方向與兩力同向；(2)最小值：兩力方向相反時(shí)，合力最小，f|f1f2|，方向與兩力中較大的力同向；(3)合力范圍：兩分力的夾角(0180)不確定時(shí)，合力大小隨夾角的增大而減小，所以合力大小的范圍是：|f1f2|ff1f2.3三個(gè)力合力范圍的確定(1)最大值：當(dāng)三個(gè)力方向相同時(shí)，合力f最大，fmaxf1f2f3.(2)最小值：若其中兩個(gè)較小的分力之和(f1f2)f3時(shí)，合力的最小值為零，即fmin0；若其中兩個(gè)較小的分力之和(f1f2)f3時(shí)，合力的最小值fminf3(f1f2)(3)合力的取值范圍：fminff1f2f3.1(多選)已知兩個(gè)分力的大小為f1、f2，它們的合力大小為f，下列說法中不正確的是()a不可能出現(xiàn)ff1同時(shí)ff1同時(shí)ff2的情況c不可能出現(xiàn)ff1f2的情況【解析】如果f1與f2大小相等，方向相反，則其合力為零，既小于f1又小于f2，故a錯(cuò)誤；如果f1、f2同向，則合力ff1f2，既大于f1又大于f2，故b錯(cuò)誤；合力f的范圍為|f1f2|ff1f2，因此，c錯(cuò)誤，d正確，所以不正確的選項(xiàng)為a、b、c.【答案】abc2兩個(gè)共點(diǎn)力f1和f2的合力大小為6 n，則f1與f2的大小可能是() 【導(dǎo)學(xué)號：57632053】af12 n，f29 nbf14 n，f28 ncf11 n，f28 ndf12 n，f21 n【解析】兩力合成時(shí)，合力范圍為：|f1f2|ff1f2，a中合力為7 nf11 n，b中合力為4 nf12 n，c中的合力為7 nf9 n，d中的合力為1 nf3 n，故b正確【答案】b3已知三個(gè)分力的大小依次為3 n、5 n、9 n，關(guān)于這三個(gè)分力的合力大小，下面給出了四個(gè)值：0 n1 n5 n18 n其中可能的是()【導(dǎo)學(xué)號：57632054】a只有b只有c只有d只有【解析】三個(gè)共點(diǎn)力的方向都相同的時(shí)候合力最大，所以最大值為3 n5 n9 n17 n；3 n和5 n合力的范圍是2 nf8 n,9 n不在這個(gè)范圍內(nèi)，所以合力的大小不可以為零，所以合力的最小值為1 n由于三個(gè)力的合力范圍是1 nf合17 n，故a正確，b、c、d錯(cuò)誤【答案】a關(guān)于合力、分力的兩個(gè)注意事項(xiàng)(1)在力的合成中分力是實(shí)際存在的，每一個(gè)分力都有對應(yīng)的施力物體，而合力沒有與之對應(yīng)的施力物體(2)合力為各分力的矢量和，合力不一定比分力大它可能比分力大，也可能比分力小，還有可能和分力大小相等力 的 合 成 及 合 成 法 則1力的合成：求幾個(gè)力的合力的過程2平行四邊形定則：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向1只有共點(diǎn)力才能求合力. ()2兩個(gè)力的合力不一定大于任意一個(gè)力的大小()3兩個(gè)力的合力的方向可能與兩個(gè)分力的方向都不同()1假如兩個(gè)學(xué)生用大小相同的作用力拎起一桶重200 n的水，每個(gè)學(xué)生對桶的作用力一定是100 n嗎？【提示】不一定兩個(gè)學(xué)生對桶的作用力的合力大小等于200 n，其數(shù)值相加不一定等于200 n，當(dāng)兩個(gè)學(xué)生所施加的力成一夾角時(shí)，每個(gè)學(xué)生對桶的作用力都大于100 n.2在做引體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，雙臂平行時(shí)省力還是雙臂張開較大角度時(shí)省力？【提示】雙臂平行時(shí)最省力根據(jù)平行四邊形定則可知，合力一定時(shí)(等于人的重力)，兩臂分力的大小隨雙臂間夾角的增大而增大，當(dāng)雙臂平行時(shí)，夾角最小，兩臂用力最小用硬紙板剪成五個(gè)寬度相同的長條，其中四個(gè)兩兩長度分別相等，第五個(gè)較長些，然后用螺絲釘鉚住(ae與bc、cd不要鉚住)，如圖342所示其中ab表示一個(gè)分力，ad表示另一個(gè)分力，ac表示合力圖342(1)改變bad的大小，觀察兩分力間的夾角變化時(shí)合力如何變化？(2)合力一定大于其中一個(gè)分力嗎？【提示】(1)合力隨著兩分力間夾角的增大而減小，隨著兩分力間夾角的減小而增大(2)不一定合力與分力的大小符合三角形三邊的關(guān)系，由幾何知識知，三角形兩邊之和大于第三邊，兩邊之差小于第三邊，因此合力大小的范圍|f1f2|ff1f2.例如：f15 n，f24 n，合力1 nf9 n，合力f的最小值為1 n，比任何一個(gè)分力都小求合力的方法1作圖法根據(jù)平行四邊形定則用作圖工具作出平行四邊形，后用測量工具測量出合力的大小、方向，具體操作流程如下： 2計(jì)算法(1)兩分力共線時(shí)：若f1與f2方向相同，則合力大小ff1f2，方向與f1和f2的方向相同；若f1與f2方向相反，則合力大小f|f1f2|，方向與f1和f2中較大的方向相同(2)兩分力不共線時(shí)：可以先根據(jù)平行四邊形定則作出分力及合力的示意圖，然后由幾何知識求解對角線，即為合力以下為求合力的兩種常見特殊情況：類型作圖合力的計(jì)算兩分力相互垂直大?。篺方向：tan 兩分力等大，夾角為大?。篺2f1cos方向：f與f1夾角為4有兩個(gè)大小相等的力f1和f2，當(dāng)它們的夾角為90時(shí)，合力為f；則當(dāng)它們的夾角為120時(shí)，合力的大小為()【導(dǎo)學(xué)號：57632055】a2fb.fc.fdf【解析】當(dāng)夾角為90時(shí)，f，所以f1f2f.當(dāng)夾角為120時(shí)，根據(jù)平行四邊形定則，知合力與分力相等，所以f合f1f.故b正確，a、c、d錯(cuò)誤【答案】b5水平橫梁一端a插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪b.一輕繩的一端c固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m10 kg的重物，cba30，如圖343所示，則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10 m/s2)()圖343a50 n b50 nc100 nd100 n【解析】以滑輪為研究對象，懸掛重物的繩的拉力fmg100 n，故小滑輪受到繩的作用力沿bc、bd方向，大小都是100 n從圖中看出cbd120，cbedbe得cbedbe60，則cbe是等邊三角形，故f合100 n.【答案】c6兩個(gè)共點(diǎn)力同向時(shí)合力為a，反向時(shí)合力為b，當(dāng)兩個(gè)力垂直時(shí)合力大小為() 【導(dǎo)學(xué)號：57632056】a. b.c.d【解析】兩力