3.4力的合成和分解 探究训练导学案-（2019） 新人教版高中物理高一必修一.doc

1、物理导学案 创编人： 审核人： 使用时间： 第 周 第 课时 编号： 第4节 力的合成和分解学习目标1、能从力作用的等效性来理解合力和分力的关系，初步体会等效替代的物理思想。2、能通过实验探究合力和分力的方法-力的平行四边形定则，并知道它是矢量运算的普遍规则。3、会用作图法和直角三角形的知识求力的合力和分力。4、知道矢量和标量的区别和联系。重点：1、 合力与分力的关系。2、 平行四边形定则的理解及应用。3、 力的合成和分解的方法及矢量相加法则。难点：1、 实验探究力的平行四边形定则方案的设计与实施。2、 力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。 探究案要点一合力与分力的关系思考与讨论1

2、.如图(甲)所示,把物块挂在一个弹簧测力计的下面,稳定时弹簧测力计的示数为F;如图(乙)所示,用两个弹簧测力计(方向不同)拉住同一物块,稳定时弹簧测力计示数分别为F1,F2.F与F1,F2有什么关系?F1,F2两个数值相加正好等于F吗?.2.用硬纸板剪出五个宽度相同的长条,其中四个两两长度分别相等,第五个较长些,然后用螺丝铆住(AE与BC,CD不要铆住),如图所示.其中AB表示一个分力,AD表示另一个分力,AC表示合力.(1)改变BAD的大小,观察两分力间的夹角变化时合力大小如何变化?(2)合力一定大于其中一个分力吗?老师组织学生讨论这一问题,并归纳总结。总结归纳1.合力与分力的三性2.合力与

3、两个分力的大小关系(1)两分力大小不变时,合力F随两分力夹角的增大而减小,随的减小而 增大.(0180)(2)合力大小的范围为|F1-F2|FF1+F2.合力可以大于、等于两分力中的 任何一个力,也可以小于两分力中的任何一个力. 当=0时,两力同向,Fmax=F1+F2 当=180时,两力反向,Fmin=|F1-F2|(3)如图所示,当F1,F2间夹角为时,F=.3.三角形定则以表示两个力F1,F2的有向线段为邻边作平行四边形,将F2平移至对面的边,合力方向为F1的起点指向F2的终点,像这样把两个力首尾相接从而求出合力的方法称为三角形定则.要点二根据力的合成求合力课堂探究如(甲)、(乙)两图所

4、示,每人都用100 N的力,人对车或船的作用力都是200 N吗?为什么?总结归纳1.作图法根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,然后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作过程如下:2.计算法根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几何知识求解对角线所对应的力,即为合力.求合力的三种常见情况如下.类型作图合力的计算两分力相互垂直大小为F=,F与F2的夹角满足tan =两分力等大,夹角为大小为F=2F1cos ,F与F1夹角为(当=120时,F1=F2=F)两分力分别为F1,F2,夹角为合力大小为F=,F与F1夹角满足sin =sin 要点三力的分解(理解、讨论等)课堂探究如图(

5、甲)所示,在一个直角木支架上,用塑料垫板做斜面.将一用橡皮筋拉着的小车放在斜面上如图(乙),观察塑料垫板和橡皮筋的形变.(1)小车重力对斜面和橡皮筋产生了哪些作用效果?如果没有小车重力的作用,还会有这些作用效果吗?(2)请沿斜面方向和垂直于斜面方向将重力分解.总结归纳1.无条件限制的力的分解 一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解.因为以同一条线段为对角线的平行四边形有无穷多个如图(甲)、(乙)所示.由图(乙)知,将已知力F分解为两个等大的分力时,两分力间的夹角越大,两分力越大.2.有限制条件的力的分解已知条件条件示意图分解示意图作图说明解的情况合力、两个分力的方向过F的末端作两分力的平行线

6、组成平行四边形唯一解合力、一个分力的大小和方向由F1末端到F末端作有向线段,该线段表示F2唯一解合力、一个分力的大小和另一个分力的方向以F的末端为圆心、F2的大小为半径画圆,与F1方向的射线无交点无解以F的末端为圆心、F2的大小为半径画圆,与F1方向的射线只有一个交点唯一解以F的末端为圆心、F2的大小为半径画圆,与F1方向的射线只有一个交点唯一解以F的末端为圆心、F2的大小为半径画圆,与F1方向的射线有两个交点两解【当堂检测】1、(2020江西南昌月考)(多选)关于几个力与其合力的说法中,正确的有(AC)A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B.合力与原来那几个力同时作用在物体上

7、C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用D.不同性质的力不可以合成2、 杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行设计建造的双塔双索面叠合梁斜拉桥,如图所示.挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺苍穹,塔的两侧32对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲.假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30,每根钢索中的拉力都是3104 N,那么它们对塔柱形成的合力有多大?方向如何?3、(多选)把一个已知力F分解,要求其中一个分力F1跟F成30角,而大小未知;另一个分力F2=F,但方向未知,则F1的大小可能是(AD)A.FB.FC.FD.F训练案 1、(多选)已知两个分力

8、的大小为F1,F2,它们的合力大小为F,下列说法中不正确的是(ABC)A.不可能出现FF1同时FF1同时FF2的情况C.不可能出现FF1+F2的情况 2、如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端有一块轻软羊皮(长度不计)做成裹片.若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为3L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为(C)A.2kLB.kL C.kL D.kL3、按下列两种情况把一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力.(1)如图1所示,一个分力在水平方向上,并等于240 N,求另一个分力的大小和方向.(2)如图2所示,一个分力在水平方向上,另一个分力与竖直方向的夹角为30斜向下,求两个分力的大小.25