3.4 力的合成
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】
一、知识与技能
1.深刻理解合力与分力的等效替代关系。
2.区分矢量与标量,知道矢量的合成,应用平行四边形定则。
3.理解力的合成,能用力的合成分析日常生活中的问题。
4.能够用图解法和计算法求多个力的合力的大小和方向。
二、过程与方法
会用平行四边形求合力。
三、 情感态度与价值观
培养自己的物理思维能力和科学研究的态度。
【重点、难点分析】
学习重点:
1、通过实验归纳出力的平行四边形定则 2、力的平行四边形定则的理解和应用。
学习难点:
1、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力
2、合力与分力间的等效替代关系,尤其是合力的大小与两个分力间夹角的关系。
【使用说明】
先通读课本,预习导学案中自主学习部分,按指导要求完成合作探究。
【知识链接】
前三节课我们学过 、 、 三种性质力,有时候物体受到多个力的作用,该如何处理,今天我们来学习力的合成。
【自主学习】
如果一个力和其他几个力的____________相同,就把这一个力叫那几个力的合力。
互成角度的二力合成时,可以用表示这两个力的线段为___________作平行四边形。
这两个邻边之间的对角线就表示合力的_______________和_______________。
物体受几个力的作用,这几个力作用于一点上或__________________交于一点,这样的一组力就叫做_________________,平等四边形定则只适用于_________________。
【合作探究】
1.合力的确定方法
(1)图解法
如图所示,有大小不变的两个力 F1=40 N和 F2=30 N,当它们之间的夹角分别为30°、60°、90°、120°、150°时,用作图法求这两个力的合力。
A B C
D E
(2)计算法(我们主要会计算一些规则四边形的合力)
a、相互垂直的两个力的合成,如上题图C所示,则由勾股定理得(完成计算部分)
合力
b、大小相等,夹角为120?o两个力的合力,如图
合力和分力的关系(合力把四边形分成两个等边三角形)
(3)讨论(通过图解法练习,比较回答讨论以下问题)
a、合力一定大于分力吗?
b、合力至少比其中一个分力大吗?
(4)合力大小范围的确定
A、怎样可以使大小不变的两个分力合力最大?画出图示
B、怎样可以使大小不变的两个分力合力最小?画出图示
C、两个大小不变的分力的合力范围为
2两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间的夹角为90°时合力大小为20N,则当它们间夹角为120°时,合力的大小为
3.互成角度的两个共点力,有关它们的合力和分力关系的下列说法中,正确的是 [ ]A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力.B.合力的大小随分力夹角的增大而增大.C.合力的大小一定大于任意一个分力.D.合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力.
【课堂小结】
1、合力求解的方法有图解法和计算法。
2、合力的范围 。
补充思考
3 、a.平行四边形定则只适用于两个或多个共点力的合成,多个共点力时,可以多次运用定则依此求解。
b.平行四边形定则适用于任何矢量的合成,如速度、加速度、位移等。
c、力的合成是唯一的,遵循力的平行四边形定则。
d、只有同一物体同时受到的力才能合成。
e、不同性质的力也可以合成,合力和分力只是一种替代的关系
【当堂检测】
(C级)1.关于两个大小一定的力的合力,以下说法中正确的是( )
A.两个力的合力总大于原来的任意一个力 B.两个力的合力至少比原来的一个力大
C.合力的大小随两个力之间的夹角增大而减小
D.合力的大小介于二力之和与二力之差的绝对值之间
2.两个共点力的大小分别为8 N、3 N,它们之间的夹角可任意变化,则其合力的大小可能是
A.3 N B.8 N C.10 N D.15 N
(B级)3.两个大小和方向都确定的共点力,其合力的( )
A.大小和方向都确定 B.大小确定,方向不确定
C.大小不确定,方向确定 D.大小方向都不确定
4.两个共点力同向时合力为a,反向时合力为b,当两个力垂直时,合力大小为( )
A. B. C. D.
(A级)5.一个重为20 N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5 N的力竖直向上拉该物体时,如图所示,物体受到的合力为( )
A.15 B.25 N C.20 N D.0
6.质量为m的木块静止在倾角为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是( )
A.沿斜面向下 B.垂直于斜面向上 C.沿斜面向上 D.竖直向上
知识整理: