力的合成 導(dǎo)學(xué)案 含答案

3/3力的合成導(dǎo)學(xué)案含答案3.4力的合成（一）

【目標(biāo)一】能從力作用的等效性來(lái)理解合力和分力的概念，初步體會(huì)等效替代的物理思想（閱讀課本P61力的合成，體會(huì)合力和分力的概念，能夠分清楚合力與分力。完成本目標(biāo)的過(guò)程中，標(biāo)注自己的疑惑，準(zhǔn)備討論答疑）

一、認(rèn)識(shí)合力和分力的概念

右圖中，兩個(gè)小孩共同作用可以提起一桶水，一個(gè)大人自己?jiǎn)为?dú)就可以提起這桶水，對(duì)于這桶水來(lái)說(shuō)，兩個(gè)小孩共同作用與一個(gè)大人單獨(dú)作用具有相同的效果。

1.（1）思考并回答：以上情境中，合力與分力分別是由誰(shuí)提供的？分力由兩個(gè)小孩提供合力由大人提供

（2）合力與分力是一種什么關(guān)系？等效替代

2.理論總結(jié)提煉：(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．(√)

【目標(biāo)二】知道實(shí)驗(yàn)探究求合力的方法——力的平行四邊形定則。（仔細(xì)閱讀課本P62實(shí)驗(yàn)探究合力的方法，完成例題1）

例題1（C層）：右圖所示，在木板上鋪上一張白紙，用圖釘固定，將一根橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn)，在橡皮筋的另一端系上兩個(gè)細(xì)繩套，分別用兩個(gè)彈簧秤鉤住細(xì)繩套，互成角度拉橡皮筋，使橡皮筋伸長(zhǎng)一定效果到O點(diǎn)；再改用兩一個(gè)彈簧秤鉤住細(xì)繩套，將橡皮筋拉到剛才相同的效果。

A

O

思考：①一個(gè)彈簧秤的拉力F與兩個(gè)彈簧秤共同作用的拉力F1、F2是什么關(guān)系？為什么？F為F1、F2的合力，F(xiàn)1、F2為F的兩個(gè)分力。效果相同

②為了探究F與F1、F2的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程我們應(yīng)該如何操作？

測(cè)出F與F1、F2的大小和方向，作出三個(gè)力的圖示，比較它們的關(guān)系

③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該記錄什么？應(yīng)注意什么？

記錄彈簧秤的讀數(shù)，描下細(xì)繩套的方向（力的方向），描下橡皮

筋伸長(zhǎng)的結(jié)點(diǎn)O；注意兩次必需使橡皮筋均伸長(zhǎng)到同一結(jié)點(diǎn)

O（相同效果）。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)合力與分力的關(guān)系(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，則兩個(gè)鄰邊所夾的對(duì)角線即代表合為的大小和方向。這個(gè)法則叫做平行四邊形定則。

【目標(biāo)三】會(huì)利用平行四邊形定則求解合力。（仔細(xì)閱讀課本P63例題，體會(huì)用平行四邊形定則求解合力的過(guò)程，并獨(dú)立完成本目標(biāo)的例題2.在講課過(guò)程中，標(biāo)注自己的疑惑，準(zhǔn)備討論答疑。）

例題2（B層）：一個(gè)物體受F1、F2兩個(gè)力的作用，F(xiàn)1=F2=40N，F(xiàn)1與F2的夾角α=60°，求F1、F2的合力F。

F=N，方向與F1、F2的夾角均為30°

思考：多個(gè)力的合力如何計(jì)算？逐個(gè)計(jì)算合力

【目標(biāo)四】知道共點(diǎn)力的概念，會(huì)判斷幾個(gè)力是否是共點(diǎn)力。知道平行四邊形法則只能求共點(diǎn)力的合力。（仔細(xì)閱讀課本P63共點(diǎn)力，知道共點(diǎn)力的概念，會(huì)判斷幾個(gè)力是否是共點(diǎn)力。知道平行四邊形法則只能求共點(diǎn)力的合力。）

1、(1)共點(diǎn)力一定作用于物體上的同一點(diǎn)．(×)

(2)共點(diǎn)力一定是同一物體受到的力．(√)

(3)力的合成的平行四邊形定則僅適用于共點(diǎn)力．(√)

【目標(biāo)五】通過(guò)目標(biāo)二和目標(biāo)三總結(jié)合力與分力的大小關(guān)系。

1、力的合成時(shí)，作平行四邊形，利用數(shù)學(xué)中的邊角關(guān)系。

2、平行四邊形定則適用于一切矢量的運(yùn)算。

3、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，F(xiàn)＝F1＋F2，方向與兩力同向；

(2)最小值：兩力方向相反時(shí)，合力最小，F(xiàn)＝|F1－F2|，方向與兩力中較大的力同向；

(3)合力范圍：兩分力的夾角θ不確定時(shí)，合力大小隨夾角θ的增大而減小，所以合力大小的范圍是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.

思考：1、合力是不是一定大于分力？不一定

2、共點(diǎn)的三個(gè)力合力的最大值為多少？三者的代數(shù)和最小值可能為零嗎？可能

例題3（B層，單選）(2014·青島二中高一期末)關(guān)于分力和合力，以下說(shuō)法不正確的是(C)

A．合力的大小小于任何一個(gè)分力是可能的

B．如果一個(gè)力的作用效果跟其它幾個(gè)力的效果相同，則這個(gè)力就是其它幾個(gè)力的合力

C．合力的大小一定大于任何一個(gè)分力

D．合力可能是幾個(gè)力的代數(shù)和

【目標(biāo)一】通過(guò)本節(jié)課練習(xí)，熟練掌握合力與分力的關(guān)系，會(huì)快速準(zhǔn)確的求解合力。

1（C層）某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如圖3－6－4所示實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點(diǎn)

為O，將第三條橡皮筋的另一端通過(guò)細(xì)繩掛一重物．

(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是___bcd_____．

a．測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度b．測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)c．測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度d．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置

(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是__改變所懸掛重物的質(zhì)量___

2（C層，單選）互成角度的兩個(gè)共力點(diǎn)，有關(guān)它們的合力與分力關(guān)系的下列說(shuō)法中，正確的是（D）

A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力

B．合力的大小隨分力夾角的增大而增大

C．合力的大小一定大于任意一個(gè)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

3（B層，多選）兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2，其合力為F，則（BD）

A．合力一定大于任一分力

B．合力有可能小于某一分力

C．分力F1增大，而F2不變，且它們的夾角不變時(shí)，合力F一定增大D．當(dāng)兩分力大小不變時(shí)，增大兩分力的夾角，則合力一定減小

4（B層，單選）有三個(gè)力，F(xiàn)1=2N，F(xiàn)2=5N，F(xiàn)3=8N，則（D）A．F1可能是F2和F3的合力B．F2可能是F1和F3的合力

C．F3可能是F1和F2的合力D．以上說(shuō)法都不對(duì)

5（A層，單選）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（B）

A．B．C．D．

6（A層，單選）有兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1和F2，當(dāng)它們之間的夾角為90°時(shí)，合力為F，當(dāng)它們間的夾角為120°時(shí)，合力大小為（B）A．2FB．FC．FD．F

7（B層，單選）物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)三個(gè)共點(diǎn)力的作用，下列幾組力的合力不可能為零的是（C）

A．5N，7N，8NB．5N，2N，3NC．1N，5N，10ND．

10N，10N，10N

8（A層，單選）右圖所示，有五個(gè)力作用于一點(diǎn)P，構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩個(gè)鄰邊和三條對(duì)角線，設(shè)F3=10N，則這五個(gè)力的合力大小為

（C）

A．10（2+）NB．20NC．30ND．0

9（B層，單選）右圖所示，是兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F的大小與這兩個(gè)共點(diǎn)力之間的夾角θ的關(guān)系圖象，則這兩個(gè)力的大小分別是（B）

A．1N、4NB．2N、3N

C．1N、5ND．2N、4N

10（B層）有三個(gè)共點(diǎn)力，大小分別為2N、7N、8N，這三個(gè)力合力的最大值為17N，最小值為0N。

11（B層）右圖所示，物體受到大小相等的兩個(gè)拉力的作用，每個(gè)拉力均為200N，兩力之間的夾角為60°，求這兩個(gè)拉力的合力。

60°