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力的等效和替代 同步练习
1、力的图示：用一带箭头的线段把力的 、 和 都表示出来的方法。21世纪教育网版权所有
2、力的分解：求 叫做力的分解。
3、作用与同一物体上的两个力，F1=5N，F2=4N，用一个力等效替代这两个力，则这个力不可能是（ ）21教育网
A、2N B、7N C、9N D、10N21cnjy.com
4、下述正确的是（ ）
A、 力的作用效果是使物体运动状态改变
B、 物体受到几个力的作用，运动状态一定改变
C、 力可以由一个物体传到另一个物体
D、 一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体
5、一个大人单独提起重100N的一桶水，如果这桶水让两个小孩共同提起，可知这两个小孩对水桶作用力的合力为（ ）21·cn·jy·com
A、大于100N B、小于100N C、等于100N D、上述三种情况均有可能
6、关于合力与分力，下列说法正确的是（ ）
A、 合力的大小一定大于每一个分力的大小
B、 合力的大小至少大于其中的一个分力的大小
C、 合力的大小可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小
D、 合力不可能与其中的一个分力相等
7、下列说法中正确的是（ ）
A、不同的力，其作用效果不同 B、合力与分力可以相互替代
C、合力就是分力的代数和 D、合力一定大于分力
8、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、 大小和方向都不确定
9、影响力的作用效果的因素有：
10、以下关于分力和合力的叙述中，正确的是（ ）
A、 合力和它的两个分力同时作用于物体上
B、 合力的大小等于两个分力大小的代数和
C、 合力可能小于它的任何一个分力
D、 合力的大小可能等于某一个分力的大小
11、玩单杠时，为什么双臂夹角越大，越费力？
12、作用在不同物体上的两个力能进行力的合成吗？
答案：
1、略 2、略 3、D 4、D 5、C
6、C 7、AB
8、A 9、略 10、CD 11、略 12、略
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力的等效和替代-例题思考
本节研究问题的方法主要是通过实验探 ( http: / / www.21cnjy.com )究，利用等效替代的科学思维方法，并结合力的图示法来研究分力和合力的关系，让学生通过实验寻找合力与分力的关系．21cnjy.com
【例题】为了粗略测出排球击地时对地面作用力的大小，现在给你一个排球、体重计、水、一张白纸，请你利用等效替代的研究方法完成这个任务．21·cn·jy·com
思路：采用等效替代的方法，充分利用现有的仪器进行实验．
答案：在地上铺一张纸，把球用水 ( http: / / www.21cnjy.com )沾湿，然后用球击纸，在纸上留下一个圆形的湿迹，然后再将这张纸铺在台秤上，用力将球按在纸上，直至球与纸上的圆形湿迹完全重合，根据此时台秤的读数，就可以粗略地得知球击地的作用力．www.21-cn-jy.com
给你两个量程为5N的轻弹簧秤，一个带有小钉子的平板，几张白纸，将橡皮筋结在小钉子上，白纸平铺在木板上，探究下面两个问题：21教育网
1．用一个弹簧秤将橡皮筋拉到某点O，用两个弹簧秤同时以不同的角度拉橡皮筋是否也能将橡皮筋拉到O点？即两种方法的效果是否可以相同？2·1·c·n·j·y
2．用一个弹簧秤将橡皮筋拉到某点O的作用力与用两个弹簧秤同时以不同的角度拉橡皮筋到O点的作用力有什么关系？21·世纪*教育网
解析：1．用一个弹簧秤将橡皮筋拉到某点O，用两个弹簧秤同时以不同的角度拉橡皮筋也能将橡皮筋拉到O点．www-2-1-cnjy-com
2．记下用一个弹簧秤拉到O点时 ( http: / / www.21cnjy.com )的力的大小和方向，并用力的图示法将这个力表示出来，并计为F；记下用两个弹簧秤同时以不同的角度拉到O点时两弹簧秤的示数及方向，并用力的图示法将这两个力表示出来，并计为F1、F2．【来源：21·世纪·教育·网】
3．多次重复步骤2，发现有一个共同的特点：F是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线．
点评：试题从问题情景出发，让学生通过实验 ( http: / / www.21cnjy.com )探究真切地认识到力是可以等效和替代的，同时让学生从感性上认识分力和合力，并能初步发现合力和分力的关系，为下一节的学习打下基础，也能够培养学生探究和发现问题的能力．该题也给教材“实践与拓展”栏目中问题的解决提供了思路．
1．有两个大小均为5N的力，试用实验的方法作出它们之间的夹角分别为、、、、时的合力，并讨论合力是否比分力大．2-1-c-n-j-y
解析：可以仿照例2的方法，通过实验发现合力不一定比每个分力大．
2．两个力大小和方向不一定相同，你能总结出合力的取值范围吗？
解析：通过实验发现合力的取值范围是：合力大于或等于两力之差而小于或等于两力之和，合力可在｜F1－F2｜到（F1＋F2）间取任意值． 21*cnjy*com
3．下面关于合力与分力的叙述正确的是（ ）
①一个物体受到几个力的作用，同时也受到这几个力的合力的作用
②几个力的合力总是大于它各个分力中最小的力
③几个力的合力总是大于它的各个分力
④合力和它相应的分力可以相互替代
A．① B．①②
C．④ D．③④
答案：C
解析：同上题理由，合力的大小不一定比最大的分力大，也可能比最小的分力小，故②③不对，①的说法不符合等效替代思想．故正确的答案是C．21世纪教育网版权所有
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力的等效和替代-教学探究
合作与讨论
1．生活中有哪些事例能说明力是可以进行等效替代的？试举例讨论．
2．有人说合力总是比分力大，这种说法对吗？
我的思路：1．结合生活中的具体例子来讨论，两人共提一桶水、汽车没法起火时多个人一起推动等具体事例来讨论．21世纪教育网版权所有
2．可以借助一根绳子或几个弹簧秤，几位同学合作，通过设计一些实验来探究和讨论．
思路分析
本节的重点是让学生知道等 ( http: / / www.21cnjy.com )效和替代是一种重要的科学思维方法．力和其他很多物理量一样是可以等效和替代的．本节在让学生知道合力和分力的概念的基础上，要通过学生亲身的实验探究活动去寻找等效力．这种探究学习的方法，从学习者的心理角度来看，符合学生的学习心理和认知规律．只有让学生经历问题的探究过程，才能更好地使学生理解物理概念和物理规律，并进而激发学生学习物理的动力．
以往教材或教师在处理该节时的方法通 ( http: / / www.21cnjy.com )常是：通过一些生活的事例引入分力和合力的概念，并用验证的方法来理解合力和分力的关系．这种方法纯粹是灌输式的教学方法，枯燥乏味．本节尝试首先以实际问题激发学生的好奇心理，并通过实验探究寻找等效力，以培养学生的探究思想和提高他们的探究能力．
相关链接
科学的思维方法——等效替代法
等效替代就是相互替代的效果相同．利 ( http: / / www.21cnjy.com )用等效法，不仅可以使非理想模型变为理想模型，使复杂问题变成简单问题，而且可以使感性认识上升到理性认识，使一般理性认识升华到更深层次．
用“等效法”来研究问题，如我们初中学 ( http: / / www.21cnjy.com )过的阿基米德原理，阿基米德巧妙的用溢流杯把溢出的水收集起来再倒入阿基米德金属桶，得到物体所受到的浮力等于物体排开水的重力，这就是实验中常用的一种“等效替代法”．21cnjy.com
在中学物理中，合力与分力、合运动与分运动 ( http: / / www.21cnjy.com )、平均速度、重心、热功当量、交流电的平均值和有效值；几何光学中的三条特殊光线、虚物等，都是根据等效思想引入的．如果在物理概念的理解、解答物理习题过程中运用等效法，使学生明确在分析和解答物理问题时，一般需要将生活语言转化为物理语言，精炼成数学语言，需要将复杂的问题通过等效法，提炼、简化，找出问题的本质，使学生在学习中用等效法开创性地解决问题．21教育网
我们在中学阶段即将学习的重力场（ ( http: / / www.21cnjy.com )引力场）、电场和磁场，如果空间同时存在多个场，为研究方便我们常把几个场合成，用一个场等效替代．例如为了形象描述电场，总是画出假想的电场线，如果空间有多个电荷，我们总是用一个合电场等效代替这些电荷的电场，所画的电场线就是这个合电场的电场线．由于重力场和匀强电场性质很相似，所以有时空间同时存在一个匀强电场和一个重力场，我们也可用一个场来等效代替，但这个场的性质就无法讲了，不妨暂且称它为“等效重力场”吧!当然由于放入电荷的电性、电荷量不同，等效重力场强度也不同．例如一单摆摆长为l，摆球质量为m，带正电且电荷量为q，放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，求此单摆做简谐运动时的周期．这里同时存在两个场，摆球在摆动过程中受到两个竖直向下的力：重力和电场力，它们的沿切线方向的合力都提供回复力，相当于重力增大了，所以我们用一个等效重力场代替．21·cn·jy·com
再如交流电的有效值，就是用交流电与 ( http: / / www.21cnjy.com )直流电在热效应里产生的“等效作用”来确定的．物理实验中常用的“替代法”也是一种“等效法”，不少学生掌握了这种实验方法，就能克服实验仪器的不精确或实验原理的不完善带来的系统误差．如有的学生“用一架不等臂天平秤物体质量”除通常用“复称法”测量外，还自己设计一种“替代法”测量，他的方法是：把要称的物体放在天平的一只盘上，在另一盘加沙粒，直到天平平衡为止，然后把物体拿下，代之以砝码，使天平再次平衡（另一盘砂粒不能变动），这时盘上砝码质量就是等于物体的质量．www.21-cn-jy.com
总之，等效替代法是物理学中研究问题的一种重要方法，同学们要通过一些实例，开动脑筋，认真领会．
知识总结
通过实验探究，发现两个力的合力不一定 ( http: / / www.21cnjy.com )比每个分力大，随着它们夹角的增加，合力逐渐变小．合力最大为两个力同方向时两力大小之和，最小为两个力反方向时两力大小之差．2·1·c·n·j·y
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