【中學(xué)教材全解】2020年秋高中物理必修一課時學(xué)案：第三章-相互作用-第4節(jié)-力的合成

第4節(jié)力的合成1.理解合力和分力的概念，初步體會等效替代的物理思想。2.通過試驗(yàn)探究求合力的方法——力的平行四邊形定則，并知道它是矢量運(yùn)算的普遍規(guī)章。3.會用作圖法和直角三角形求共點(diǎn)力的合力或分力。4.知道合力的大小和分力夾角的關(guān)系。1.當(dāng)一個物體受到幾個力共同作用時，我們經(jīng)?？梢郧蟪鲞@樣一個力，這個力的作用效果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。2.求幾個力的合力的過程叫。力的合成實(shí)際上就是要找一個力去替代幾個已知的力，而不轉(zhuǎn)變其作用效果。3.兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為作，這就表示合力的大小和方向，這個法則叫做平行四邊形定則。4.力是矢量，矢量的合成都遵守。5.假如一個物體受到兩個或更多力的作用，而且這些力都作用在物體的上，或者雖不作用在同一點(diǎn)，但它們的交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力。力的合成的平行四邊形定則，只適用于。6.求多個共點(diǎn)力的合力也可以應(yīng)用平行四邊形定則：先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力與第三個力的合力，直到把全部的力，最終得到的結(jié)果就是這些力的合力。但要選擇合適的挨次來合成。1.(多選)關(guān)于幾個力與其合力，下列說法正確的是()A.合力的作用跟原來那幾個力共同作用產(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.求幾個力的合力遵循平行四邊形定則2.(多選)關(guān)于大小確定的兩個共點(diǎn)力的合成，下列說法正確的是()A.合力確定大于任意一個分力B.合力和分力之間關(guān)系的確定，引入了“等效替代”的思想C.合力的大小有可能小于任意一個分力D.合力的大小隨兩個力之間的夾角(0°～180°)增大而減小3.(單選)大小分別為30N和25N的兩個力，同時作用在一個物體上，兩個力的合力QUOTE的取值范圍為()A.QUOTE5N B.QUOTEN C.QUOTEN D.5NQUOTE55N4.(多選)關(guān)于共點(diǎn)力，下列說法中正確的是()A.作用在一個物體上的兩個力，假如它們大小相等、方向相反，則這兩個力是共點(diǎn)力B.作用在一個物體上的兩個力，假如是一對平衡力，則這兩個力是共點(diǎn)力C.作用在一個物體上的幾個力，假如它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上，則這幾個力是共點(diǎn)力D.作用在一個物體上的幾個力，假如它們的作用線交會于同一點(diǎn)，則這幾個力是共點(diǎn)力5.已知QUOTE=30N，QUOTE=40N，兩者之間的夾角為90°，則它們的合力QUOTE=，其方向與QUOTE的夾角約為。(用圖解法與計(jì)算法求解)一、力的合成1.舉誕生活中見到的“一個力的作用效果與兩個或更多力的作用效果相同”的實(shí)例。2.閱讀教材第61~62頁“力的合成”，回答什么叫做合力？什么叫做分力？什么叫做力的合成？3.閱讀教材第62頁“思考與爭辯”，并思考兩個力QUOTE求和(即QUOTE的合力)是否符合簡潔的代數(shù)運(yùn)算？然后演示：用一個彈簧測力計(jì)稱量一個鉤碼的重量，并記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)F，然后用兩個彈簧測力計(jì)互成角度地稱量同一鉤碼的重量，并記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)QUOTE，進(jìn)一步驗(yàn)證兩個力QUOTE、QUOTE求和是否等于F？4.兩個互成角度的力合成時不符合簡潔的代數(shù)運(yùn)算，指導(dǎo)同學(xué)閱讀教材第62頁“試驗(yàn)”，總結(jié)探究求合力的步驟、留意問題以及合力的求解方法。試驗(yàn)步驟：留意問題：求合力的方法——平行四邊形定則：例1力QUOTE=45N，方向水平向右。力QUOTE=60N，方向豎直向上。通過作圖求這兩個力的合力F的大小和方向。5.在例1中假如轉(zhuǎn)變兩個力之間的夾角，將兩個力之間的夾角改為60°和120°，則合力分別是多大？(同學(xué)作圖求解)并由此總結(jié)出在兩個分力大小不變的狀況下，轉(zhuǎn)變兩個分力的夾角，合力會怎樣變化？6.合力大小隨夾角的變化而變化，分析爭辯在什么條件下合力最大、最?。扛鳛槎啻?？由此可知合力范圍怎樣？圖3-4-1例2(單選)如圖3-4-1為兩個共點(diǎn)力的合力F跟它的兩個分力之間的夾角θ圖3-4-1A.1N和4NB.2N和3NC.1N和5ND.2N和4N圖3-4-2例3(單選)如圖3-4-2所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B，輕繩的一端C固定在墻壁上，另一端D跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m=10kg的重物，∠CBA圖3-4-2A.50NB.50QUOTENC.100ND.100QUOTEN二、共點(diǎn)力指導(dǎo)同學(xué)閱讀教材第63頁“共點(diǎn)力”內(nèi)容，并回答以下問題：(1)什么樣的力是共點(diǎn)力？(2)共點(diǎn)力有什么特點(diǎn)？(3)力的合成的平行四邊形定則的適用條件是什么？1.(多選)大小分別為30N和25N的兩個力，同時作用在一個物體上，兩個力的合力F的大小可能是()A.0N B.5N C.40N D.70N圖圖3-4-32.(單選)如圖3-4-3所示，兩個共點(diǎn)力QUOTE、QUOTE的大小確定，夾角θ是變化的，在θ角從0°漸漸增大到180°的過程中，合力F的大小變化狀況為()A.漸漸增大到最大B.從最大漸漸減小到0C.從最大漸漸減小到最小D.先增大后減小3.(單選)兩個共點(diǎn)力的大小均等于F，假如它們的合力大小也等于F，則這兩個共點(diǎn)力之間的夾角為()A.30° B.60° C.90° D.120°4.假設(shè)一座斜拉橋中某對鋼索與豎直方向的夾角都是30°，每根鋼索中的拉力都是QUOTEN，那么它們對塔柱形成的合力有多大？圖3-4-4圖3-4-41.引體向上是體育課上常做的一種體育運(yùn)動，人的雙手抓住單杠使身體在空中做上、下運(yùn)動，可以有效熬煉人的上肢及胸部多處肌肉，很多同學(xué)都寵愛這項(xiàng)運(yùn)動，如圖3-4-4所