第五課時 力的合成

1、第五課時力的合成 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接楊浦大橋是繼南浦大橋之后又一座跨越黃浦江的雙塔雙索面迭合梁斜拉橋大橋全長7 654米，602米長的主橋猶如一道橫跨黃浦江的彩虹，在世界同類型斜拉橋中雄居第一挺拔高聳的208米主塔似一把利劍直刺蒼穹，塔的兩側(cè)32對鋼索連接主梁，呈扇面展開，如巨型琴弦，正彈奏著巨龍騰飛的奏鳴曲那么，是什么力量拉起這么重的橋體呢？ 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接1.知道力的合成的概念.2.理解平行四邊形定則，會用作圖法求共點力的合力.

2、 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接1對力概念的理解(1)力的物質(zhì)性：力是物體之間的相互作用，力不能離開物體而存在。(2)力的相互性：物體間力的作用是相互的，施力物體同時也是受力物體，受力物體同時也是施力物體。(3)力的矢量性：力是矢量，不但有大小，而且有方向。(4)力的效果性：力是改變物體運動狀態(tài)，產(chǎn)生形變的原因。(5)力的三要素：大小、方向、作用點，力的大小用彈簧測力計測量，在國際單位制中，力的單位是牛頓，簡稱“?！?，符號“N”。2共點力(1)定義：如果幾個力都作用在物體的同一點上，或者幾個力的作用線相交于同一點，這幾個力就稱

3、為共點力。(2)特點： 作用在同一個物體上。作用點重合(或作用線相交于同一點)?？梢允切再|(zhì)相同的力，也可是性質(zhì)不同的力。要點1 合力與分力當(dāng)一個物體受到幾個力的共同作用時，我們常常可以找到這樣一個力，這個力產(chǎn)生的_跟原來幾個力的_相同，這個力就叫做那幾個力的_，原來的幾個力叫做_效果共同效果合力知 識清 單分力 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接如下圖所示，同樣一桶水，一個人提和兩個人共同提，感覺是不一樣的，那么他們的效果一樣嗎？應(yīng) 用思 考 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接1合力與分力之間是一種等效替換的關(guān)系一個力(合力)產(chǎn)生的效果跟幾個力(分力)共同作用產(chǎn)生的

4、效果相同，即一個力可由幾個力來替代，反過來這幾個力也可由這一個力來替代2合力和分力只是作用的效果相同，在作用效果上存在等效替換作用，它們可以是同性質(zhì)的力，也可以是不同性質(zhì)的力，但合力與分力不可同時存在綜 合拓 展 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接3合力與分力的大小關(guān)系(1)兩分力同向時，合力最大：FmaxF1F2，合力方向與 F1、F2的方向相同(2)兩分力反向時，合力最?。篎min|F1F2|，合力方向與較大的分力的方向相同(3)合力的取值范圍：|F1 F2|FF1F2.(4)夾角越大，合力就越小(5)合力可能大于某一個分力、等于某一個分力，也有可能小于某一個分力綜 合拓 展

5、 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接特別提示：合力是幾個分力的共同效果，并不是單獨存在的力合力與分力從物理實質(zhì)上講是在力的作用效果方面的一種等效替代關(guān)系，而不是物體的重新受力，因此受力分析中不能同時出現(xiàn)綜 合拓 展 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接1(雙選)關(guān)于幾個力與其合力的說法中，正確的是()A合力的作用效果跟原來幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同B合力與原來那幾個力同時作用在物體上C合力的作用可以替代原來那幾個力的作用D不同性質(zhì)的力不可以合成嘗 試應(yīng) 用 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接解析：由合力和分力的定義可知，A正確；合力和它的分力是等效替代

6、關(guān)系，而不是物體同時受到合力和分力，它們不能同時存在，B錯、C正確力能否合成與力的性質(zhì)無關(guān)，D錯答案：AC嘗 試應(yīng) 用 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接2關(guān)于合力和分力，下列說法正確的是()A合力和分力是等效的B合力和分力的性質(zhì)相同C合力和分力同時作用在物體上D合力和分力的性質(zhì)不影響作用效果嘗 試應(yīng) 用A 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接重點詮釋合力與分力大小關(guān)系的實驗探究【實驗?zāi)康摹客ㄟ^實驗探究合力與分力的關(guān)系?！緦嶒炂鞑摹糠侥景逡粔K、彈簧測力計兩個、細(xì)繩兩段、橡皮筋一個、白紙、鉛筆、刻度尺、量角器、圖釘。【探究過程】(1)制定探究方案：合力與分力必須是等效的

7、，在本實驗中可用橡皮筋的形變是否完全相同來判斷力是否等效。先用兩個測力計互成角度拉橡皮筋至某一位置，再用一個測力計拉橡皮筋至同一位置，則第一次的兩個拉力與第二次的一個拉力產(chǎn)生的效果相同(將橡皮筋拉到同一位置)，因此可用第二次的拉力作合力，用第一次的兩個拉力作分力。圖331因為力是矢量，定量研究合力與分力的關(guān)系必須同時考慮力的大小和方向，必須將各力的圖示畫出進(jìn)行比較。(2)步驟：把橡皮筋的一端固定在板上；用兩條細(xì)繩系在橡皮筋的另一端，通過細(xì)繩用兩個彈簧測力計互成角度拉橡皮筋，橡皮筋伸長，使結(jié)點伸長到一固定點；用鉛筆記下固定點的位置，畫出兩條細(xì)繩的方向，并記下兩個測力計的讀數(shù)；選取合適的標(biāo)度，作出

8、兩個力F1、F2的圖示；只用一個測力計，通過細(xì)繩把橡皮筋上的結(jié)點拉到同樣的位置點，記下測力計的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，按同樣的標(biāo)度作出這個力F的圖示；F就是F1、F2的合力，注意觀察合力與分力的關(guān)系；改變兩個分力的夾角和大小，再做幾次實驗。1關(guān)于“探究求合力的方法”的實驗，下列說法不正確的是()A兩個彈簧測力計的拉力與一個彈簧測力計的拉力作用效果相同B實驗中不必記錄兩分力的方向C實驗中必須記錄兩分力的方向D實驗中必須記錄橡皮筋端點最終被拉到的位置.解析：本實驗要研究合力和分力的關(guān)系，把第一次兩個彈簧測力計的拉力F1和F2看成與第二次一個彈簧測力計拉力F單獨作用的效果相同時，F(xiàn)1、F2和F才構(gòu)成分力和

9、合力的關(guān)系，在這個實驗中，用橡皮筋在拉力作用下發(fā)生的形變來反映力的作用效果，這個形變包括伸長量和伸長方向兩項，伸長量反映橡皮筋所受合力的大小，伸長方向反映橡皮筋所受合力的方向，僅用其中的一項不能完整表示出力的作用效果。答案：B2在探究合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條。(1)實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的_(填字母代號)。A將橡皮條拉伸相同長度即可B將橡皮條沿相同方向拉到相同長度C將彈簧秤都拉伸到相同刻度D將橡皮條和繩的

10、結(jié)點拉到相同位置(2)同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是_(填字母代號)。A兩細(xì)繩必須等長B彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大D拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些解析：(1)實驗中兩次拉伸橡皮條時，應(yīng)要求兩次的作用效果必須完全相同，即橡皮條被拉伸的方向、長度完全相同，所以答案選B、D。(2)對減小誤差有益的做法是B、D。B做法能保證分力與合力在同一平面內(nèi)，減小了作圖誤差；D做法能保證分力的方向測量更準(zhǔn)確，減小了測量誤差。實驗時兩細(xì)繩不必等長，兩彈簧秤的示數(shù)也不一定要求相差較大，所以B、D正確。答案：(1

11、)BD(2)BD要點2 力的合成1力的合成 _的過程叫做力的合成2力的合成的法則_定則兩個力合成時以表示這兩個力的線段為_作_，那么，_的那條對角線就代表合力的_和_，這個法則就叫做平行四邊形定則，如右圖所示，分力_和_，合力_求幾個力的合力平行四邊形鄰邊知 識清 單平行四邊形這兩個鄰邊所夾大小方向F1F2F 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接若桶和水重200 N，一個人將桶提起需200 N的力；兩個人將桶提起時，合力的大小也一定是200 N，若兩個人用的力大小分別是F1、F2，那么F1F2也是200 N嗎？應(yīng) 用思 考 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接合力的計算

12、1圖解法：要取統(tǒng)一的標(biāo)度，嚴(yán)格作出力的圖示，作出平行四邊形或三角形，再用統(tǒng)一標(biāo)度去量度合力的大小和方向用圖解法可較直觀地判斷合力和分力的關(guān)系，特別是可借助一些幾何知識，比如平行四邊形的對角線可能比鄰邊長，也可能與鄰邊等長，也可能比鄰邊短，所以合力可能比分力大，也可能與分力相等，也可能比分力小，不要總以為合力一定比分力大綜 合拓 展 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接綜 合拓 展 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接綜 合拓 展 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接綜 合拓 展 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接特別提示：1.做出一個正確的平行

13、四邊形，應(yīng)注意：兩分力是平行四邊形的兩個鄰邊，合力是兩分力所夾的平行四邊形對角線分力、合力的比例要適當(dāng)虛線、實線要分清2求矢量時要注意不僅要求出其大小，還要求出其方向，其方向通常用它與已知矢量的夾角表示綜 合拓 展 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接1如右圖所示，物體受到三個或三個以上力的作用時，怎樣來求它們的合力？嘗 試應(yīng) 用答案：如果有三個或更多的力同時作用在一個物體上，我們同樣可以用平行四邊形定則求出其合力 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接2已知兩個力的大小分別為F14 N，F(xiàn)25 N，用作圖法求出下列各種情況下的合力F.(1)兩力同向；(2)兩力反向；(3

14、)兩力夾角60；(4)兩力夾角90；(5)兩力夾角120.嘗 試應(yīng) 用答案：(1)9 N(2)1 N(3)7.8 N(4)6.4 N(5)4.6 N 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接題型1 合力與分力的關(guān)系例1 右圖是兩個共點力的合力F跟它的兩個分力之間的夾角的關(guān)系圖象，則：(1)這兩個力的合力的變化范圍是_；(2)這兩個力的大小分別是_ 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接解析：本題圖象的橫坐標(biāo)表示在兩個力合成的過程中二力所成的角度，從圖象上看出：在兩分力的夾角從0變化到180的過程中，合力減小另外圖象中：當(dāng)0時，

15、表示兩分力的方向相同的情況，根據(jù)圖象有F1F25 N當(dāng)180時，表示兩分力的方向相反時的情況，此時有|F1F2|1 N通過解方程組可得：F13 N，F(xiàn)22 N或F12 N，F(xiàn)23 N，合力的變化范圍是1 N5 N. 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接答案：15 N2 N和3 N名師點睛：本題通過圖象給出已知條件，然后求解遇到這類問題首先應(yīng)弄清圖象的兩個坐標(biāo)軸所代表的物理量然后通過圖象觀察兩個物理量之間的聯(lián)系(一個量隨另外一個量的變化情況：增大、減小，或根據(jù)圖象寫出兩個物理量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式)，再想一想圖象中的一些特殊點所表示的物理含義 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑

16、欄目鏈接1(雙選)以下關(guān)于分力和合力的關(guān)系的敘述中，正確的是()A合力和它的兩個分力同時作用于物體上B合力的大小等于兩個分力大小的代數(shù)和C合力可能小于它的任一個分力D合力的大小可能等于某一個分力的大小變 式應(yīng) 用解析：力的合成遵守平行四邊形定則，合力的大小可以大于分力，可以小于分力，也可以等于分力答案：CD 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接題型2 合力的計算例2 兩個大小均為200 N的力，其夾角為60，求它們的合力解析：本題考查了力的合成所遵循的基本法則平行四邊形定則，解力的合成問題，可采用兩種解法：圖解法和計算法方法一：圖解法如右圖所示，自O(shè)引兩條有向線段OA和OB，相互間

17、的夾角為60(用量角器畫出)取1 cm長度表示100 N的力，則OA和OB的長度都是2 cm，作出平行四邊形OACB，其對角線OC就代表兩個力的合力 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接量得OC長為3.5 cm，所以合力大小為：F3.5100 N350 N.用量角器量得AOC30，即合力沿兩力夾角的平分線 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接名師點睛：這類題的典型錯誤有：(1)用作圖法求合力時，標(biāo)度不一致；(2)忘記求合力的方向，本題求的是合力，而不是合力的大小，不僅要求出合力的大小，還要求出合力的方向比較兩種求合力的方

18、法可以看出，用作圖法求合力，雖然簡單快捷，但準(zhǔn)確度不高；用計算法求合力，由于受到數(shù)學(xué)知識的限制，目前只能在直角三角形中進(jìn)行計算，遇到非直角三角形時，要轉(zhuǎn)化為直角三角形進(jìn)行計算 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接2水平橫梁一端插在墻壁內(nèi)，另一端裝小滑輪B.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m10 kg的重物，CBA30，如圖所示，則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10 m/s2)()變 式應(yīng) 用C 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接題型3 三個共點力合成的最大值和最小值例3 有大小分別為4 N,9 N,11 N的三個共點力，它們彼此之間的夾角可以變化，它們的合力的最大值是多少？最小值是多少？ 情景導(dǎo)入 課標(biāo)點擊 課前導(dǎo)讀 知識解惑 欄目鏈接解析：若取F1和F2的適當(dāng)夾角，可使其合力F的大小為11 N，再取F3的方向與F的方向相反，則F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3的合力為零，即為最小值如右圖先判斷F1和F3或者F2和F3的合力的最大值與最小值，作類似的討論也可得