3.4力的合成和分解（表格式）

3.4力的合成和分解教案
课 题 力的合成和分解
教学目标 1.理解合力、分力、力的合成、共点力等概念　 2.理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代 3.知道力的分解的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算　 4.了解力的分解的一般方法，知道平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则 　
教学过程
精讲1 力的合成 1.合力与分力 在大多数实际问题里，物体不只受到一个力，而是同时受到几个力。如果一个力的作用效果与几个力共同的作用效果相同，则这一个力就叫做这几个力的合力。（合力是假想的力，不是真实存在的。）求两个或两个以上力的合力的过程或方法叫做力的合成。 2.合力与分力相关性 (1)等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代． (2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力 3.共点力 几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。在合成共点力时，习惯上把各个力平移到一点上处理。 4.力的合成方法 同一直线上两个力的合成：F合=F1+F2 ；同一直线上两个力的合成：F合=F1-F2 如果两个力不共线，互成一定角度时，怎样求合力？能否用代数的计算法则进行简单的相加或相减？ 力是矢量，应该遵循矢量的计算法则，位移也是矢量，那么我们回忆一下，位移是怎么合成的？ （1）矢量三角形定则 若一个人从A点走到B点，再从B点走到C点，那么这个人的最终总位移为A点指向C点的有向线段，即。 再如，从A点走到B点，再从B点走到C点，最后从C点走到D点，那么合位移为A点指向D点的有向线段，即。 若这个人从A点出发，经过一段时间后，又回到A点，那么合位移为多少？ 当表示矢量的有向线段平移至首尾相连时，矢量合成后即为始点指向末点的有向线段。这种方法适用与所有的矢量合成，因为力的合成也能使用这种方法。在做二力合成时，分力与合力组成一个三角形，因为这种方法称为矢量三角形定则。 （2）平行四边形定则 在分析受力时，习惯上把各个力的始点平移到一个点来分析，因此，在做共点力的合成时，需把其中一个力平移至与另一个力首尾相连进行处理，这时组成一个平行四边形，合力在该平行四边形的对角线上。这种方法称为平行四边形定则。 5.合力的大小 （1）二力合成：两个大小确定的力做合成时，随着两力夹角的增大，合力的大小如何改变？合力的大小范围是多少？试画出下列几种情况中的合力。 （2）三力合成：三力合成时，结合二力合成的情况，试分析，合力的大小范围是多少？ 出题角度1：合力与分力 【例1】（多选）关于合力的下列说法中正确的是(　　) A．合力就是分力的代数和 B．合力一定大于这分力中的任何一个力 C．合力可能小于分力中最小的力 D．合力可能大于分力中最大的力 答案：CD 【变式1】（多选）关于两个分力F1、F2及它们的合力F，下列说法正确的是(　　) A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同 B．两力F1、F2一定是同种性质的力 C．两力F1、F2一定是同一个物体所受的力 D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力 答案：AC 出题角度2：平行四边形定则 【例1】下列说法中错误的是(　　) A．力的合成遵循平行四边形定则 B．一切矢量的合成都遵循平行四边形定则 C．以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力 D．与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力 答案：C 【变式1】光滑水平面上的一个物体，同时受到两个力的作用，其中F1＝8 N，方向水平向左；F2＝16 N，方向水平向右。当F2从16 N逐渐减小至0时，二力的合力大小变化是(　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 答案：C 【变式2】（多选）作用在同一点的两个力，大小分别为5N和2N，则它们的合力不可能是(　　) A.5 N　　 B.4 N　　　 C.2 N　 　 D.9 N 答案：CD 出题角度3：确定合力的大小 【例1】已知F1＝F2＝10 N，求以下两种情况下二力的合力： (1)F1与F2垂直． (2)F1与F2成120°角 答案：10≈14.1N （2）10N 【变式1】如图所示，物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是20 N，夹角是60°，求这两个力的合力．(用两种方法求) 答案： 20≈34.6N 【变式2】在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上(如图)．如果钢丝绳与地面的夹角∠A＝∠B＝60°，每条钢丝绳的拉力都是300 N，求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力． 答案：300≈519.6N 竖直向下 【变式3】水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 N/kg)(　　) A．50 N B．50 N C．100 N D．100 N 答案：C 【知识回顾】 1.什么是合力？什么是分力？合力与分力有什么关系 2.共线的两个力的合成有什么规律？ 3.不共线的两个力用什么方法合成？ 【A组】 1.(多选)如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是(　　) A．只增加绳的长度 B．只增加重物的质量 C．只将病人的脚向左移动 D．只将两定滑轮的间距变大 答案：BC 2．(多选)当两共点力F1和F2的大小为以下哪组数据时，其合力大小可能是2 N(　　) A．F1＝6 N，F2＝3 N　　　B．F1＝3 N，F2＝3 N C．F1＝2 N，F2＝4 N D．F1＝5 N，F2＝1 N 答案：BC 3．某物体在n个共点力的作用下处于静止状态，若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°，而保持其大小不变，其余力保持不变，则此时物体所受的合力大小为(　　) A．F1 B.F1 C．2F1 D．0 答案：B 4．如图所示，质量为6 kg的物体在水平向右、大小为20 N的推力F的作用下向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数为0.2，则物体所受的合力为(　　) A．20 N，水平向右 B．12 N，水平向左 C．32 N，水平向右 D．8 N，水平向右 答案：D 5．一根轻质细绳能承受的最大拉力为G，现把一重力为G的物体系在绳的中点，两手先并拢分别握住绳的两端提物体，然后缓慢并左右对称地分开，若想绳不断，两绳间的夹角不能超过(　　) A．45° B．60° C．120° D．135° 答案：C 6．一运动员双手对称地握住单杠，使身体悬空。设每只手臂所受的拉力都是T，它们的合力是F，若两臂之间的夹角增大，则(　　) A．T和F都增大 B．T和F都减小 C．T增大，F不变 D．T不变，F增大 答案：C 7.一个重为20N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=5N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 N B.25 N C.20 N D.0 答案：D 8.如图所示，左、右两边木板所加压力都等于F时，夹在两板中间的木块静止不动。现在使两边的力都加大到2F，那么木块所受的静摩擦力将(　　) A.保持不变 B.变为原来的两倍 C.变为原来的四倍 D.无法确定 答案：A 9.某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则椅子各部分对他作用力的合力为(　　) A.G B.Gsinθ C.Gcosθ D.Gtanθ 答案：A 10．如图所示，物体受到4个力作用，它们分别分布在两条互相垂直的直线上，F1＝5 N，F2＝8 N，F3＝7 N，F4＝11 N，求它们的合力的大小。 答案：5N 11.有两个大小不变的共点力F1、F2(已知F1>F2)，当它们同方向时，合力为7N;当它们反向时，合力为1N，求： (1)F1、F2的大小; (2)用计算法求出当两力垂直时的合力大小及方向。 答案：4N,3N;5N，与F1成37°角 【B组】 1.(多选)下列说法正确的是(　　) A.分力与合力同时作用在物体上 B.分力同时作用在物体上的共同效果与合力单独作用时效果相同 C.合力可能大于分力的大小，也可能小于分力的大小 D.合力与分力是一对平衡力 答案：BC 2.如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F1