高中物理 教科版必修1 第二章第5节《力的合成》导学案

高中物理 第二章 力 第五节力的合成导学案 教科版必修1
学习目标
1．知道什么是合力，什么是分力，理解等效替换的思想。
2．理解什么是共点力，什么是力的合成。
3．通过实验探究力的合成遵循的平行四边形定则。
4．理解平行四边形定则，能用作图法和解析法求合力。
学习重点
1.理解等效替换的思想。
2.通过实验探究力的合成遵循的平行四边形定则。
3.理解平行四边形定则，能用作图法和解析法求合力。
学习难点
1.理解等效替换的思想。
2.通过实验探究力的合成遵循的平行四边形定则。
课前预习
使用说明与学法指导
仔细阅读高一物理必修1第二章第5节的内容。
知识准备
回顾同一条直线上力的合成
教材助读
仔细阅读和分析教材，做好实验的准备
预习自测
当一个物体受到几个力共同作用时，可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个
力的共同效果 ，这个力就叫做那几个力的 ，原来的几个力叫
做 。合力和几个分力的关系是 .
2.求几个力的合力的过程，叫 .
3.在探究求合力的方法实验中，要注意以下几点：
（1）要把拉线的方向描在木板的白纸上，用来表示 ；
（2）用弹簧测力计读出各个力的大小，用力的图示法画出F1、F2、F；
（3）用虚线把F1、F2、F的箭头端连接，得到的图形是 ；
（4）探究结论：力的合成遵从 定则.
4.两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作 ，这两个邻边之
间的 就代表合力的大小和方向，这个法则叫做 .
如果一个物体受到两个或多个力的作用，这些力共同作用在 ，或者虽不
作用在同一点，但它们的 交于一点，这样的一组力叫共点力。
注：如果把物体看做 ，物体受到的力都是共点力。
力的合成的平行四边形定则只适用于共点力。
预习自测题
1.两个共点力的合力与分力的关系是 （ ）
A．合力大小一定等于两个分力大小之和． B．合力大小一定大于两个分力大小之和．
C．合力大小可能比两个分力的大小都大，可能都小，也可能比一个分力大，比另一个分力小．
D．合力大小一定大于一个分力的大小，小于另一个分力的大小．
2．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．5N B．4N C．2N D．9N
3．两个共点力，一个是40N，另一个等于F，它们的合力是100N，则F的大小可能是（ ）
A．20N B．40N C．80N D．160N
课内探究
情景导入
前面已经讲了标量和矢量，矢量的运算有什么不同？
学始于疑
什么是合力，分力？
2.共点力的合力遵循什么规律？
.如何计算合力？
质疑探究
一、探究合力与分力
问题：讨论交流教材59页图2-5-1和2-5-2的问题，总结什么是合力，分力？合力和分力有什么关系？同一条直线上的两个力如何求合力？
探究共点力
问题：教材59页图2-5-3中，（a）图中o点和(b)图中日光灯各受几个力？这些力的作用点相同吗？他们是不是共点力？
探究共点力的合成
先完成教材60页“探究共点力合成的规律”实验，再讨论两个不在同一直线上二力的合成。
问题1：实验中，是如何保证F1、F2与合力F的作用效果相同的？
问题2：实验中要记录那些数据？如何把力直观形象的表示出来？
问题3：看一下两只弹簧测力计的示数之和是不是等于一只弹簧测力计的示数？力的合成是不是简单的相加减？
问题4：不在同一直线上的两个力合成满足什么规律？据此可知，矢量的运算遵循什么规律？
四、探究求解合力
问题1：教材61页给出了哪些求解合力的方法？
问题2：请你完成以下问题，再完成教材62页的3个问题。
如图所示，有大小不变的两个力，当它们之间的夹角分别为30°、60°、90°、120°、150°时，请作图画出这两个力的合力。
( http: / / www.21cnjy.com )
小结：合力大小的范围
(1)合力F随θ的增大而________．
(2)当θ＝0°时，F有最大值Fmax＝________；当θ＝180°时，F有最小值Fmin＝________.
(3)合力F既可以大于，也可以等于或小于原来的任意一个分力．一般地____≤F≤______.
知识网络
合力与分力：
共点力合成的规律：
求解合力：
当堂检测
1．已知两个共点力的合力F的最大值为180N，合力F的最小值为20N，则这两个共点力的大小分别是 （ ）
A．110N，90N B．200N，160N
C．100N，80N D．90N，70N
2．三个共点力的大小分别为F1=5N，F2=10N，F3=20N，则它们的合力（ ）
A．不会大于35N B．最小值为5N
C．可能为0 D．可能为20N
3．两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角θ固定不变，而其中一个力增大，则（ ）
A．合力F一定增大
B．合力F的大小可能不变
C．合力F可能增大，也可能减小
D．当0°＜θ＜90°时，合力F一定减小
4．从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5，已知F1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，求这五个力的合力大小和方向．
课后反思
课后练习
P62练习与评价
补充练习：
1．下列关于合力和分力的关系的说法中，正确的是( )
A．合力一定比分力大
B．合力可以同时垂直于每个分力
C．合力的方向可以与一个分力的方向相反
D．两个力的夹角越大，它们的合力也越大
2．平面内作用于同一点的四个力若以力的作 ( http: / / www.21cnjy.com )用点为坐标原点，有F1＝5 N，方向沿x轴的正方向；F2＝6 N，沿y轴正方向；F3＝4 N，沿x轴负方向；F4＝8 N，沿y轴负方向，以上四个力的合力方向指向( )
A．第一象限 B．第二象限
C．第三象限 D．第四象限
3．5个共点力的情况如所示．已知F1＝F2＝F3＝F4＝F，且这四个力恰好为一个正方形，F5是其对角线．下列说法正确的是( )
A．F1和F5的合力，与F3大小相等，方向相反
B．能合成大小为2F、相互垂直的两个力
C．除F5以外的4个力的合力的大小为F
D．这5个力的合力恰好为F，方向与F1和F3的合力方向相同
4．如图所示，硬杆BC一端固定在墙上的B点 ( http: / / www.21cnjy.com )，另一端装有滑轮C，重物D用绳拴住通过 滑轮固定于墙上的A点，若杆、滑轮及绳的重力和摩擦均不计，将绳的固定端从A点稍向下移，则在移动过程中( )
A．绳的拉力、滑轮对绳的作用力增大
B．绳的拉力减小，滑轮对绳的作用力增大
C．绳的拉力不变，滑轮对绳的作用力增大
D．绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变