3.4力的合成 教案.docx

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1、适用学科中学物理人教版区域适用年级高一适用区域课时时长（分钟）2课时学问点1 .共点力求合力方法：二力不平行则平行四边形定则求合力I2 .一个力分解为两个分力的几种唯一性的条件3 .两个大小肯定的力的合力大小范围4 .三个大小肯定的力的合力大小范围5 .两个大小相等的力的合力求法6 .共点力求合力方法：二力以上共点力正交分解法求合力教学目标1、理解合力与分力的概念2、理解力的合成与分解的意义3、能举诞生产生活中力的合成与分解的实例4、理解力的平行四边形定则，并能进行简洁的计算。教学重点1.用平行四边形定则进行力的合成2、用正交分解进行力的合成教学难点运用等效替代思想理解合力概念教学过程一、导入

2、力的作用效果是什么？力是物体间的相互作用.力的作用效果是使物体运动状态发生改变或使物体发生形变提出问题：歌曲众人划桨开大船，从物理学的角度说，二个人划桨产生的力太小不能开大船，众人划桨产生的力合起来才能开动大船.假如知道每个人划桨的力，怎样求合起来的力呢?学习了这一节课后我们就可以解决这个问题了二、学问讲解（一）点解读一个祛码可以用一根细线提起来，也可以用两根细线提起来，其效果完全一样，如图1所示。假如一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。上例中F就是Fl、F2的合力，Fl、F2就是F的分力。求Fl、F2两

3、个力的合力F的过程，就叫做二力的合成。（二）考点详析四边形定则力的平行四边形定则：假如用表示两个共点力B和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来，这叫做力的平行四边形定则.共点力：几个力假如都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力.平行四边形定则的详细应用方法有两种：图解法：（1）两个共点力的合成：从力的作用点作两个共点力的图示.，然后以FhF2为边作平行四边形，对角线的长度即为合力的大小，对角线的方向即为合力的方向.用直尺量出对角线的长度，依据力的标度折算出合力的大小，用量角器量出合力与其一中一个力之间的夹角

4、。.如图所示，图中F=50N,F2=40N,合力F=8ON.（2）两个以上共点力的合成：先求出随意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到全部的力都合成进去，最终得到的结果就是这些力的合力.计算法先依据平行四边形定则画出力的平行四边形，然后依.据数学公式（如余弦定理）算出对角线所表示的合力的大小和方向.IanO=FzZFl当两个力相互垂直时，有:考点2平均速度、瞬时速度和瞬时速率、平均速率合力大小的范围:运用合力与分力关系模拟演示器，让两个力B和F2之间的夹角由0。TI80。改变，可以得到（1）合力F随0的增大而减小.（2）当。=0。时，F有最大值FmaX=F+F2,当=180。时，

5、F有最小值Fmin=FI-F2（3）合力F既可以大于，也可以等于或小于原来的随意一个分力.一般地IFl-F2FF+F2三例题精折wff5rp1巧是两个相互垂直的共点力，其中F1=3N,F2=4N,P!Jp1巧合力的大小为A.12NB.7NC.6ND.5N【答案】D【解析】依据力的平行四边形定则，可知质点所受FI和巧的合力大小为F合=7F彳+F乡=32+屋N=5N,故D正确【点睛】：依据力的平行四边形定则小华同享通过以下步骤测出了从肯定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印.再将印有水印的白纸铺在台秤上，将

6、球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分渐渐发生形变直至刚好遮住水印.登记此时台秤的示数即为冲击力的最大值.下列物理学习或探讨中用到的方法与该同学的方法相同的是A.建立“点电荷”的概念B.建立“合力与分力”的概念C.建立“瞬时速度”的概念D.探讨加速度与合力、质量的关系【答案】B【解析】A、点电荷是一种志向化的模型，是采纳的志向化的方法，故A错误；B、合力和分力的作用效果是等效的，它们是等效替代的关系，故B正确；C.瞬时速度是把很短时间内物体的平均速度近似的认为是瞬时速度，采纳的是极限的方法,故C错误；D.探讨加速度与合力、质量的关系的时候，是限制其中的一个量不变，从而得到其他

7、两个物理量的关系，是采纳的限制变量的方法，故A错误。【点睛】：点电荷是一种志向化的模型，是采纳的志向化的方法就翳除在做“探究力的平行四边形定则”的试验时，用M、N两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达。点，此时+=9（,然后保持M的示数不变，而使a角减小，为保持结点位置不变，可采纳的方法是（）A.减小N的示数同时减小P角B.减小N的示数同时增大。角C.增大N的示数同时增大P角D.增大N的示数同时减小P角【答案】A【解析】要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则可知，合力不变，M方向向合力方向靠拢，依据图象可知，则N的拉力应减小，同时应减小R角，故选项A正确。【点睛】：要使结点不变

8、，应保证合力不变，故可以依据平行四边形定则分析可以实行的方法。某物体在三个共点力的作用下处于静止状态，若把其中一个力F1的方向沿顺时针转过90而保持其大小不变。其余两个力保持不变，则此时物体所受的合力大小为（）A.FiBCC.2FD.无法确定【答案】B【解析】力平衡中，这两个力等值、反向、共线，当其中一个力B的方向沿顺时针转过90而保持其大小不变.另外一个力保持不变；依据平行四边形定则可知，两个大小相等且互成qfr的力合成时，合力在两个分力的角平分线上，故此时物体所受到的合力大小为、/故B正确，ACD错误。【点睛】：两力平衡中，二个力大小相等，方向相反，当一个力Fl的方向沿顺时针转过Qno而保

9、持其大小不变.另外一个力保持不变，由依据力的平行四边形则，即可求解。富H示，木箱放在自动扶梯的水平台阶上，随台阶向上做匀速直线运动，则台阶对木箱的作用力（）A.大于木箱的重力B.大于木箱对台阶的作用力C.小于木箱对台阶的作用力D.与木箱对台阶的作用力大小相等【答案】D【解析】台阶对木箱的作用力与木箱对台阶的作用力是一对作用力和反作用力，依据牛顿第三定律知它们的大小相等，方向相反，故ABC错误，D正确2、如图，一个质量为m的匀称光滑小球处于静止状态，三角劈与小球的接触点为P,小球重心为O,Po的连线与竖直方向的夹角为0.则三角劈对小球的弹力（）A.方向竖直向上，大小为mgB.方向竖直向上，大小为

10、mgcos8C.方向沿PO向上，大小为In幺D.方向沿Po向上，大小为mgtan【答案】C【解析】对小球受力分析，三角劈对小球的弹力方向沿Po向上，采纳合成法，如图：由几何学问得：NCOS3、如图所示，一个物体受B和Fz两个相互垂直的共点力作用，其B=3N,F2=4N.这两个力的合力大小为（）A.INB.5NC.7ND.12N【答案】B【解析】依据勾股定理有：F=而而I=正高=5N,故B正确，ACD错误hGflB弹示，物体A和B质量均为m,且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B放在水平面上，A与悬绳竖直。用力F拉B沿水平面对左匀速运动的过程中，绳对A的拉力的大小是（）A.大于mgB.总等于mg

11、C.小于mgD.以上三项都不正确【答案】A【解析】将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，如图解得V2=VCOS0由于8不断变小，故V2不断变大；由于物体A的速度等于V2,故物体A加速上升，加速度向上，即物体A处于超重状态，故绳子的拉力大于mgo2、如图所示，木箱放在自动扶梯的水平台阶上，随台阶向上做匀速直线运动，则台阶对木箱的作用力（）A.大于木箱的重力B.大于木箱对台阶的作用力C.小于木箱对台阶的作用力D.与木箱对台阶的作用力大小相等【答案】D【解析】台阶对木箱的作用力与木箱对台阶的作用力是一对作用力和反作用力，依据牛顿第三定律知它们的大小相等，方向相反，故A

12、BC错误，D正确3、如图，一个质量为m的匀称光滑小球处于静止状态，三角劈与小球的接触点为P,小球重心为O,Po的连线与竖直方向的夹角为0.则三角劈对小球的弹力（）A.方向竖直向上，大小为mgB.方向竖直向上，大小为mgcos8COSC.方向沿PO向上，大小为n之D.方向沿PO向上，大小为mgtan【答案】C【解析】对小球受力分析，三角劈对小球的弹力方向沿Po向上，采纳合成法，如图:COS由几何学问得：N尸示，一个物体受B和F2两个相互垂直的共点力作用，其B=3N,F2=4N.这两个力的合力大小为（）A.INB.5NC.7ND.12N【答案】B【解析】依据勾股定理有：F=JF而I=仔不=5N,故

13、B正确，ACD错误。2、如图所示，物体A和B质量均为m,且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B放在水平面上，A与悬绳竖直。用力F拉B沿水平面对左匀速运动的过程中，绳对A的拉力的大小是（）A.大于mgB.总等于mgC.小于mgD.以上三项都不正确【答案】A【解析】将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，如图解得V2=VC0S由于不断变小，故V2不断变大；由于物体A的速度等于V2,故物体A加速上升，加速度向上，即物体A处于超重状态，故绳子的拉力大于mg3、如图所示，滑块与平板间动摩擦因数为,当放着滑块的平板被渐渐地围着左端抬起，角由0。增大90。的过程中，滑块受到的摩

14、擦力将()A.不断增大B.不断削减C.先增大后削减D.先增大到肯定数值后保持不变【答案】C【解析】起先阶段，滑块相对于平板静止，对滑块受力分析可知，滑块受到重力、支持力和沿斜面对上的静摩擦力的作用，受力平衡，则滑块受到的静摩擦力大小Umgsina,随着增大，滑块所受的摩擦力f增大。课堂小结当滑块相对于平板滑动后，滑块受到的是滑动摩擦力，大小为fmgcos:摩擦力随夹角的增大而减小，所以滑块受到的摩擦力将先增大后削减。故ABD错误，C正确合作用产生的效果与一个力对物体作用产生的效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力.力的合成：求几个力的合力叫做力的合成.力的平行四边形定则：假如用表示两个共点力R

15、和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来，这叫做力的平行四边形定则.共点力：几个力假如都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力.平行四边形定则的详细应用方法有两种：图解法，计算法合力大小的范围：运用合力与分力关系模拟演示器，让两个力B和F2之间的夹角。由0。-180。改变，可以得到(1)合力F随e的增大而减小.(2)当0=0。时,F有最大值FmaX=FI+F2,当0=180。时，F有最小值Fmin=Fl-F2（3）合力F既可以大于，也可以等于或小于原来的随意一个分力.一般地IFi-F2FF+F2课后作业P共点力作用下保持平衡，撤去Fl而保持其他三个力不变，则此时物体的合力F（）A.等于Fi,方向与FI相同B.等于Fi,方向与Fl