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F2
C．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＝2N，F2＝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