第2課時(shí)　力的合成和分解導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識共研·突破關(guān)鍵能力精煉·落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)·掌握必備知識一、力的合成和分解1．力的合成：求_____________的過程．2．力的分解：求_____________的過程．3．平行四邊形定則：在兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的有向線段為________作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的________就代表合力的大小和方向，如圖所示，________表示F1與F2的合力．幾個(gè)力的合力一個(gè)力的分力鄰邊對角線F4．如果沒有限制，同一個(gè)力F可以分解為________對大小、方向不同的分力．5．兩個(gè)以上共點(diǎn)力的合力的求法：先求出任意________力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的________，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力．無數(shù)兩個(gè)合力二、矢量和標(biāo)量1．矢量：既有大小又有方向，相加時(shí)遵從________________的物理量．2．標(biāo)量：只有大小，沒有方向，相加時(shí)遵從________的物理量．平行四邊形定則算術(shù)法則【情境思考】如圖所示，兩個(gè)體重相同的人靜止坐在秋千上，則圖中哪個(gè)秋千的繩子拉力大？提示：小孩的重力和兩根繩子拉力的合力等大反向．合力一定，兩分力夾角越大，分力越大，故乙秋千中繩子拉力大． 　平行四邊形定則演變?yōu)槿切味▌t將兩分力F1、F2首尾依次相接，則由F1無箭頭一端指向F2有箭頭一端的有向線段所表示的力就是F. 1　多個(gè)力求合力的巧妙方法(1)巧用分組：同一直線上的力優(yōu)先分為一組，再對各力進(jìn)行合成．(2)巧用特殊角：比如120°、60°等．(3)巧用對稱：利用力的對稱性，找出它們之間夾角的關(guān)系和分力的關(guān)系，能抵消就抵消． 2　特殊情形下的合力3個(gè)互成120°夾角的大小相等的力的合力為零．共研·突破關(guān)鍵能力目標(biāo)一　力的合成及應(yīng)用【導(dǎo)思】一個(gè)成年人或兩個(gè)孩子均能提起同一桶水，討論并回答下列問題，體會等效替代的物理思想．(1)該成年人用的力與兩個(gè)孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？(2)若桶和水總重100 N，兩個(gè)小孩所施力的數(shù)值相加一定等于100 N嗎？(3)兩個(gè)孩子共提一桶水時(shí)，要想省力，兩個(gè)人拉力間的夾角應(yīng)大些還是小些？為什么？提示：(1)作用效果相同；兩種情況下的作用效果均是把同一桶水提起來，能夠等效替代．(2)兩個(gè)小孩的力的合力大小等于桶和水的總重100 N，其所施力的數(shù)值相加不一定等于100 N，根據(jù)平行四邊形定則，通過作圖法或計(jì)算法均可知，當(dāng)兩個(gè)小孩所施的力成一定夾角時(shí)，兩個(gè)力的數(shù)值相加大于100 N.(3)夾角應(yīng)小些．提水時(shí)兩個(gè)孩子對水桶拉力的合力的大小等于一桶水所受的重力，合力不變時(shí)，兩分力的大小隨著兩個(gè)力之間夾角的減小而減小，因此夾角越小越省力．【歸納】1．力的合成和分解遵循的規(guī)律：平行四邊形定則．2．互成角度的二力合成(1)當(dāng)兩個(gè)分力大小不變時(shí)，合力F隨兩分力夾角θ的增大而減小，合力的大小取值范圍：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(2)合力大小可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力．3．合力的求解方法(1)作圖法①基本思路②如圖所示：用作圖法求F1、F2的合力F.(2)計(jì)算法兩分力不共線時(shí)，可以根據(jù)平行四邊形定則作出分力及合力的示意圖，然后由幾何知識求解對角線，即為合力．【典例】例 1 岸邊兩人同時(shí)用力拉小船，兩力的大小和方向如圖所示．請分別用作圖法和計(jì)算法求出這兩個(gè)力的合力．?(2)計(jì)算法：如圖所示，平行四邊形的對角線AB、OD交于C點(diǎn)，由于OA＝OB，所以平行四邊形OADB是菱形，OD與AB互相垂直平分，OD是∠AOB的角平分線，則∠AOD＝60°，OD＝2OC＝2OA cos 60°.因此，合力的大小F＝2F1cos 60°＝600 N，方向與F1成60°.答案：600 N，方向與F1成60°例 2 某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用，在如圖所示的四種情況中(坐標(biāo)紙中每格邊長表示1 N大小的力)，對物體所受的合外力說法正確的是(　　)答案：D解析：圖A中，先將F1與F3合成為F13，然后再將F13與F2合成，由幾何關(guān)系可得，合力等于5 N，同理，可求得圖B中合力等于5 N，圖C中合力等于6 N，圖D中合力等于零，綜上可知D正確．目標(biāo)二　力的分解及應(yīng)用【導(dǎo)思】如圖所示，已知力F，如果不加限制，可以分解出多少對分力？提示：可以分解出無數(shù)多組分力．【歸納】1．力的分解(1)力的分解也是矢量運(yùn)算，且遵從平行四邊形定則，是力的合成的逆運(yùn)算．(2)如果對一個(gè)力的分解沒有什么條件限制，那么這個(gè)力可以由無數(shù)組分力來替代．2．一個(gè)合力分解為一組分力的情況分析(1)已知合力和兩個(gè)分力的方向時(shí)，有唯一解．(2)已知合力和一個(gè)分力的大小和方向時(shí)，有唯一解．(3)已知合力F以及一個(gè)分力F1的方向和另一個(gè)分力F2的大小時(shí)，若F與F1的夾角為α，有下面幾種可能：①當(dāng)F sin α

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高中物理人教版 (2019)必修 第一冊電子課本

4 力的合成和分解

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第一冊

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