高中物理 3.4力的合成与分解 学案 粤教版必修1

《高中物理 3.4力的合成与分解 学案 粤教版必修1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、§3.4力的合成与分解【学习目标】1.知识与技能（1）理解力的平行四边形定则；（2）初步运用力的平行四边形定则计算共点力的合力；（3）认识力的分解有多种不同的分解方法，并能根据具体的情况运用力的平行四边形定则计算分力；2.过程与方法(1)能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则；(2)经历定则的具体应用过程，理解力的合成和分解方法；3.情感态度与价值观（1）培养的物理思维能力和科学研究的态度；（2）培养透过现象看本质、独立思考的习惯；【学习重点】（1）力的平行四边形定则的理

2、解和应用；会用平行四边形定则求合力与分力；（2）分析日常生活中与力的合成、力的分解相关的问题；（3）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；（4）如何判定力的作用效果及分力之间的确定；【知识要点】力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题。合成与分解是为了研究问题的方便而引人的一种方法．用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。1．力的合成（1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个

3、力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。F1F2FOF1F2FO（2）平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论：如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。（3）共点的两个力合力的大小范围是

4、F1－F2

5、≤F合≤F1＋F2（4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。2．力的分解（1）力的分解遵

6、循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。（2）两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。（3）几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。【问

7、题探究】合力一定大于分力吗?解答：合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，还可能大于一个分力而小于另一个分力．【典型例题】[例1]两个力大小均为100N，夹角为，求合力。解法一：几何方法（1）取2cm表示50N。（2）作两分力，夹角。（3）作平行四边形（另两边画虚线）（4）作对角线量出长度，得6.9cm，。（5）量得（可以证明）。解法二：计算作力的示意图（N）合力大小为173N，与分力夹角均为∴[例2]试证，分力大小为F1F2，合力大小为F，几何法：以F1F2为邻边做平行四边形，F为对角线，平

8、行四边形对边相等在中，由三角形三边关系，当同向时，，当反向时，（若则）代数法：为两分力夹角当时，时，∴推论：若三个力合力为0，其中一个力与另两力的合力大小相等。其中，。[例3]放在斜面上的物体受到水平推力F，斜面倾角为，求F的分力（见图3—1）图3—1解：推力F的作用一是使物体沿面有运动（或运动趋势）因此，沿斜面方向有F的分力F1，向右推物体使物体对斜面压力变化，F有垂直斜面的分力F2。∴[例4]三角支架顶端悬一重G的物体，见图3—2，求重物的拉力对支架作用大小。图3—2解：重物拉力作用在支架上AC

9、、BC形变只是长度的改变，从而发生一个微小形变，AC是伸长形变，BC是压缩形变。∴分力方向如图示。∴（）[例5]斜面倾角为，物体沿斜面匀速下滑。证明：物体与斜面间摩擦因数。证明：物体沿斜面下滑受三个力，重力G，滑动摩擦力f，斜面支持力FN。重力使物体沿斜面下滑，压紧斜面。∴重力的分力为，如图3—3示沿斜面匀速滑动，又∴∴图3—3【规律总结】1、多个共点力的合成：如图所示，求多个力的合成时，可先任意求两个力的合力，再把这个力去与第三个力作合成，最后得到的平行四边形的对角线即表示合力的大小和方向。2、力

10、的正交分解：在解题时，如果我们将一个力分解为互相垂直的两个力F1和F2时，会使数学计算非常简单，所以解题时常采用这种方式。这种分解方式称为正交分解法。如图所示，Fx=FcosθFy=Fsinθ3、小结：力的合成与分解体现了物理研究问题的一种方法：等效替代法。当一个力的效果与几个力的效果相同时，可以用一个力去代替原来的几个力或者用几个力的效果去替代原来的一个力，这样就可以实现问题的转换。当然，是用一个力去替代几个力还是用几个力去替代一个力，即是采用合成还是分解，要视解决