3.3力的等效和替代

第三章第三節(jié)力的等效與替代導(dǎo)學(xué)案*重點(diǎn)：知道等效和替代是i種重要的科學(xué)思維方式；*難點(diǎn)：理解力的合成與分解本質(zhì)與等效替代的關(guān)系。自主學(xué)習(xí)1、力的三要素：不同的力，其作用效果不同，影響力的作用效果的因素有：力的、和,物理學(xué)中稱之為力的三要素。2、力的圖示（1）定義：在物理學(xué)中，通常用力的或力的來(lái)簡(jiǎn)明扼要地表示某個(gè)。用一的線段表示力，得到的圖稱為力的示意圖。用線段的表示力的大小，線段的指向力的方向，表示力的作用點(diǎn)，得到的圖就成為力的圖示。（2）力的示意圖與力的圖示的區(qū)別是 課堂練習(xí)I：如下圖所示，繩對(duì)物體豎直向上的拉力大小為I50N,用力的圖示法表示拉力。閱讀課本p59、603、共點(diǎn)力：如果幾個(gè)力都作用在物體上的,或者幾個(gè)力的相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力就稱為共點(diǎn)力（完成課本p62練習(xí)1）4、力的等效生活中很多事情可以一個(gè)力完成也可多個(gè)力完成，如力的等效的定義：力的相同，簡(jiǎn)稱為力的等效。5、力的替代如果一個(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同作用效果,那么這一個(gè)力與另外幾個(gè)力可以相互替代。（1）合力——一個(gè)力作用在物體上，它產(chǎn)生的效果和幾個(gè)力共同作用在該物體上產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的。（2）分力——那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的。的力，F(xiàn)1、F2叫F的力。（3）力的合成——求幾個(gè)力的叫做力的合成。力的分解一一求一個(gè)力的，叫做力的分解。（4）合力和分力可以同時(shí)存在嗎？探究學(xué)習(xí)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的平行四邊形定則.（二）實(shí)驗(yàn)原理結(jié)點(diǎn)受三個(gè)共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)，則H與F2之合力必與橡皮條拉力平衡，改用一個(gè)拉力F'使結(jié)點(diǎn)仍到。點(diǎn)，則F'必與&和F?的合力等效，以件和F2為鄰邊作平行四邊形求出合力3比較F'與F的大小和方向，驗(yàn)證互成角度的兩個(gè)力的合成的平行四邊形定則.（三）實(shí)驗(yàn)器材方木板、白紙、彈簧秤（兩只）、橡皮條、細(xì)繩套（兩個(gè)）、三角板、刻度尺、圖釘若干、細(xì)芯鉛筆.（四）實(shí)驗(yàn)步驟①用圖釘把白紙釘在放于水平桌面的方木板上.②用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套.③用兩只彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，將（結(jié)點(diǎn)）拉到某一位置0,如圖標(biāo)記，記錄兩彈簧秤的（讀數(shù)），用鉛筆描下。點(diǎn)的位置及此時(shí)兩個(gè)細(xì)繩套的（方向）.④用鉛筆和刻度尺從結(jié)點(diǎn)0沿兩條細(xì)繩方向畫(huà)直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧秤的讀數(shù)R和F?的圖示，并以R和旭為鄰邊用刻度尺和三角板作平行四邊形，過(guò)。點(diǎn)畫(huà)平行四邊形的對(duì)角線，此對(duì)角線即為合力F的圖示.⑤只用一只彈簧秤鉤住細(xì)繩套，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到（同樣的位置0）,記下彈簧秤的（讀數(shù)F'）和細(xì)繩的（方向），用刻度尺從。點(diǎn)按選定的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧秤的拉力F'的圖示.⑥比較一下，力F'與用平行四邊形定則求出的合力F的大小和方向.⑦改變兩個(gè)力艮與F2的大小和夾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次.（五）【注意事項(xiàng)】.同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧秤的選取方法是：將兩只彈簧秤勾好后對(duì)拉，若兩只彈簧秤在拉的過(guò)程中，（讀數(shù)相同），則可選，若不同，應(yīng)另?yè)Q，直至相同為止，使用時(shí)彈簧秤與板面（平行）..在滿足合力不超過(guò)彈簧秤量程及橡皮條形變不超過(guò)彈性限度的條件下，應(yīng)使拉力盡量（大一些），以減小誤差..畫(huà)力的圖示時(shí)，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖畫(huà)得（大一些），要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力..在同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長(zhǎng)的（結(jié)點(diǎn)0）位置一定要相同..由作圖法得到的F和實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的F',不可能完全符合，但在（誤差允許范圍）內(nèi)可認(rèn)為F和F'相等.、小結(jié)：分力與合力之間是（等效替代）的關(guān)系。結(jié)論：如果用表示兩個(gè)分力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形，則這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示.，這就是力的平行四邊形法則?；A(chǔ)自測(cè)1.作圖法（即力的圖示法）求合力【例題】力B=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。2、計(jì)算法求合力：（精確）【例題】力B=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向?！绢}后總結(jié)】：作圖法和計(jì)算法求合力的比較作力的圖示作力的示意圖合力大小由比例法得出合力大小用數(shù)學(xué)運(yùn)算法得出表示合力方向的角度用量角器測(cè)量出表示合力方向的角度用三角函數(shù)表達(dá)出直觀、簡(jiǎn)單，但不準(zhǔn)確；以后較少用。精確，但對(duì)于非特殊三角形計(jì)算繁瑣；以后經(jīng)常用。能力檢測(cè)1、課本p62練習(xí)22、課本p62練習(xí)3（18分）（1）某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，主要步驟如下：A.在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C.用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置D.記下D點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；D.按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力R和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F;E.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示；F.比較力F和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論.上述步驟中：①有兩處遺漏了重要內(nèi)容，這兩個(gè)步驟的代號(hào)是：:②遺漏的內(nèi)容分別是和4、（18分）（1）完成以下“驗(yàn)證平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)主要步驟：①如圖甲，用兩只彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，記下結(jié)點(diǎn)位置0和兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)Q、F2以及兩細(xì)繩套的方向。②如圖乙，用一只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到,記下細(xì)繩套的方向（如圖丙中的0,讀得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=。③如圖丙，按選定的標(biāo)度作出了B、片的圖示，請(qǐng)?jiān)趫D丙中：5.（1）（8分）如圖甲所示，在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：將橡皮筋的一端固定在木板上的4點(diǎn)，另一端拴上兩根繩套，每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)。第一次沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置，將該位置標(biāo)記為。點(diǎn)，讀取此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，分別記錄為人、&，并用筆在兩繩的拉力方向上分別標(biāo)記匕兩點(diǎn)，分別將其與。點(diǎn)連接，表示兩力的方向。第二次用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端