高中物理 第4章 力与平衡 第1节 力的合成学案 鲁科版必修1-鲁科版高中必修1物理学案.doc

第1节力的合成[学习目标]1.[物理观念]知道共点力、合力、分力、力的合成的概念．2.[科学思维与科学方法]理解力的平行四边形定则知道它是矢量运算的普遍法则．3.[科学思维与科学方法]掌握求合力的方法会计算共点力的合力．一、共点力的合成1．共点力：如果几个力同时作用在物体上的同一点或者它们的作用线相交于同一点我们就把这几个力叫作共点力．2．合力：几个共点力共同作用所产生的效果可以用一个力来代替这个力叫作那几个力的合力．3．力的合成：求几个力的合力叫作力的合成．二、共点力合成的平行四边形定则1．平行四边形定则：两个共点力合成时以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形这两个邻边之间的对角线表示合力的大小和方向如图所示．2．多个力的合成方法：先求出任意两个力的合力再求出这个合力与第三个力的合力直到把所有外力都合成进去最后得到的结果就是这些力的合力．1．思考判断(正确的打“√”错误的打“×”)(1)作用在同一物体上的几个力一定是共点力．(×)(2)两个共点力共同作用的效果与其合力作用的效果相同．(√)(3)合力与分力是同时作用在物体上的力．(×)(4)两个力的合力一定大于其中任意一个分力．(×)(5)合力与分力是一对平衡力．(×)(6)多个共点力求合力时平行四边形定则也适用．(√)2．下列说法正确的是()A．两个共点力共同作用的效果与其合力单独作用的效果相同B．合力作用的效果与物体受到的每一个力的作用效果都相同C．把物体受到的几个力的合力求出后则物体只受一个力D．性质不同的力可以合成作用在不同物体上的力也可以合成A[几个力共同作用的效果与某一个力单独作用的效果相同这一个力叫作那几个力的合力所以A正确B错误；合力和它的分力是力的作用效果上的一种等效替代关系而不是力的本质上的替代故C错误；进行合成的几个力性质可以相同也可以不同但必须是作用在一个物体上的共点力故D错误．]3．两个共点力的大小均为10N如果要使这两个力的合力大小也是10N则这两个共点力间的夹角应为()A．30°B．60°C．90°D．120°D[对于两个夹角为120°的等大的共点力而言其合力大小与分力相等并且合力与两分力的夹角均为60°.反之当两个分力大小与合力大小相等时可推知两分力之间的夹角为120°故选D.]共点力的合成1.合力与分力的关系(1)等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同它们在效果上可以相互替代．(2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的．分力与合力对应同一物体作用在不同物体上的力不能求合力．(3)瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系某个分力变化了合力也同时发生变化．2．合力与分力的大小关系(1)两力同向时合力最大：F＝F1＋F2方向与两力同向．(2)两力反向时合力最小：F＝|F1－F2|方向与其中较大的力同向．(3)两力夹角为θ时如图所示合力随θ的增大而减小合力大小的范围是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.【例1】(多选)大小不变的两个共点力F1与F2其合力为F则()A．合力F一定大于任一分力B．合力大小既可等于F1也可等于F2C．合力有可能大于任何一个分力D．合力F的大小随F1、F2之间夹角的增大而减小BCD[本题中虽然两个分力大小一定但其夹角未知我们可以取一些特殊值来分析．当θ＝0°时合力最大Fmax＝F1＋F2当F1、F2夹角为180°时合力最小Fmin＝|F1－F2|因此合力F大小变化范围为|F1－F2|≤F合≤F1＋F2若取F1＝2NF2＝3N则1N≤F合≤5N故应排除A项同时确定C项正确．对B项由合力变化范围可知正确．对D项当F1与F2之间夹角最小为零时合力最大；当F1与F2之间夹角最大为180°时合力最小合力随着F1与F2之间夹角的增大而减小故正确答案为B、C、D.]理解合力与分力的三个特性等效性eq\o(――――→\s\up10(效果相同))相互替代关系瞬时性eq\o(――――――――→\s\up10(遵循平行四边形定则))瞬时对应关系同体性eq\o(――――→\s\up10(同一物体))受力物体相同eq\o([跟进训练])1.(多选)如图所示一木棒用两根绳子拴住悬挂在空中则下列说法正确的是()A．木棒受G、F1、F2三个力作用B．木棒受G、F1、F2和合力F(F1与F2的合力)四个力作用C．因为F1、F2不是作用在棒的重心上所以F1、F2、G不是共点力D．因为F1、F2、G三个力的作用线相交于一点所以F1、F2、G是共点力AD[对木棒进行受力分析木棒受重力G、两根绳子的拉力F1、F2三个力作用故A正确；F1、F2是物体实际受到的力而它们的合力F只是与F1、F2在作用效果上相等合力F并不是物体实际受到的力故B错误；共点力的定义明确指出一个物体受