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1、2022年高中物理《第三章 第四節(jié) 力的合成》導(dǎo)學(xué)案新人教版必修1
2.理解力的平行四邊形定則,會用平行四邊形定則分析共點力的合成
3.了解分力與合力的大小關(guān)系及角度關(guān)系。
4.理解分力、合力從本質(zhì)上講是一種等效替換
【學(xué)習(xí)重點】
實驗探究求合力的方法——平行四邊形定則,并能用它來求合力
【學(xué)習(xí)難點】
平行四邊形定則的探究過程
【預(yù)習(xí)自測】
1、如果一個力的 和幾個力 的相同,那么
叫合力,
2、 叫分力。
2、 叫力的合成。
3、力的合成遵循 法則,所謂 法則就是
。
4、同直線上的力合成時可以轉(zhuǎn)化代數(shù)運(yùn)算,具體的做法是
;
5、當(dāng)互成角度的兩個力F1、
3、F2合成時在角度不確定的情況下,它們合力的取值范圍是 ,當(dāng)兩力的夾角為 時取最大值 ,當(dāng)兩力的夾角為時 取最小值 。
6、分力和合力的大小關(guān)系 。
7、共點力: 。
8、三個或三個以上共點力的合成方法:
【合作探究】
一、基本概念
1.合力
4、、分力:________________________________________
2.求幾個力的合力的過程叫做力的合成
二、實驗探究求合力的方法
實驗步驟見教材P62
請同學(xué)們按照實驗步驟逐步完成本實驗,同時思考并回答以下問題:
1、為什么說F是F1和F2的合力?
2、本實驗需要記錄哪些物理量?
3、根據(jù)你的實驗,用力的圖示分別畫出F 、F1 、F2,試用數(shù)學(xué)方法討論三者間的關(guān)系。
結(jié)論:兩個力合成時遵循的法則是 ,即合力總在以分力為鄰邊的________________的對角線上。力是矢量,這個法則也是矢量合成所共同
5、遵循的原則。
. 求合力的方法:
(1)作圖法(圖解法):
(2)計算法:先根據(jù)力的平行四邊形定則作出力的合成示意圖,然后運(yùn)用數(shù)學(xué)知識求合力大小和方向。
三、探究分力與合力的關(guān)系
教材例題P63例
思考:1、力的合成是等效替換,比如F1、F2的合力是F,那用F替換F1、F2后F1、F2還存在嗎?
2、兩個大小確定、方向未定的力F1、F2,當(dāng)它們之間的夾角由0逐漸增大到180°的過程中,合力如何變化?
做一做:有兩個力,大小均為2N,請同學(xué)們分別用作圖法和計算法計算當(dāng)兩個力夾角分別為0°、60°、90°、180°的合力大小。
根據(jù)以上計算,你能得出合力的大小與分力
6、的關(guān)系嗎?
結(jié)論:兩個力的合成中合力與分力大小之間的關(guān)系:
(1)合力與分力的關(guān)系是________關(guān)系,強(qiáng)調(diào)的是“______”相同。(2)合力并不是單獨存在的,是一種假想的效果力。合力隨兩分力間的夾角的增大而減小,合力的變化范圍是在兩分力之和與兩分力之差之間,即
練習(xí):關(guān)于合力和分力之間關(guān)系的說法中,正確的是( )
合力總是比分力大 B.合力一定等于分力的代數(shù)和
C.合力和分力可以同時存在 D.合力的作用效果與兩個分力的作用效果相同
四、共點力 如何求多個力(兩個以上力)的合
7、力
1、幾個力如果都作用在物體的同一點,或者幾個力作用在物體上的不同點,但這幾個力的作用線延長后相交于同一點,這幾個力就叫共點力,所以,共點力不一定作用在同一點上,如圖所示的三個力F1、F2、F3均為共點力。
力的合成的平行四邊形定則,只適用于共點力
2、多個力的合力:
【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】
1.兩個共點力的大小分別為F1=8N和F2=15N,則這兩個共點力的合力不可能等于下列哪個值( )
A.4N B.8N C.16N
8、 D.20N
2.關(guān)于共點力,下列說法中正確的是( )
A.作用在一個物體上的幾個力,如果它們的作用點在同一點上,則這幾個力是共點力
B.作用在一個物體上的幾個力,如果它們的力的作用線匯交于同一點,則這幾個力是共點力
C.共點力一定作用在物體的同一點上
D.平行四邊形定則只適用于共點力合成
3.下列各組共點力的合力有可能等于零的是( )
A.16N、5N、6N B.3N、4N、5N C.4N、7N、11N D.11N、8N、20N
4.在做“探究求合力的方法”中,要使每次合力與分力產(chǎn)生的效果相同,必須使( )
A. 每
9、次把橡皮條拉到相同的位置
B. 每次橡皮條拉直
C. 每次讀出彈簧測力計的示數(shù)
D. 每次記準(zhǔn)細(xì)繩的方向
5.質(zhì)量為m的長方形木靜止在傾角為θ的斜面上,斜面對木塊的支持力和摩擦力的合力方向應(yīng)該是(? ? )
A.沿斜面向下 B.垂直于斜面向上
C.沿斜面向上 D.豎直向上
6. 一個重為20N的物體置于光滑的水平面上,當(dāng)用一個F=5N的力豎直向上拉該物體時,如圖所示,物體受到的合力為 ( )
A. 15N B. 25N C. 20N D. 0N
【能力提升】
1.某物體在三個共點力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),若把其
10、中的一個力F1的方向沿順時針轉(zhuǎn)過90°而保持其大小不變,其余兩個力保持不變,則此時物體所受的合力大小為 ( )
A.F1 B.F1 C.2F1 D.無法確定
2.兩個共點力,大小都是10N,如果要使這兩個力的合力也是10N,這兩個共點力之間的夾角應(yīng)為( )
A.30° B.45° C.90° D.120°
3.在單杠上做引體向上時.甲同學(xué)兩手距離與肩同寬,乙同學(xué)兩手距離大于肩寬,則以下列說法中正確的是 ( )
A.甲同學(xué)更省力 B.乙同學(xué)更省力 C.兩同學(xué)一樣費(fèi)力 D.無法比較
B
A
C
4.如圖所示
11、,水平電線AB對豎直電線桿的拉力是30N,且只有斜牽引線BC與地面成53°角時,電線桿恰好豎直不偏轉(zhuǎn),試計算BC對電線桿的拉力。
5.某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,主要步驟是:
A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上。
B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套。
C.用兩個彈簧秤分別勾住繩套,互成角度的拉橡皮條,使橡皮條拉長,結(jié)點到達(dá)某一位置O,記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧秤的示數(shù)。
D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示,并用平行四
12、邊形定則求出合力F;
E.只用一只彈簧秤,通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讓結(jié)點到達(dá)O點位置,讀出彈簧秤的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個力Fˊ的圖示。
F.比較力Fˊ和F的大小和方向,看他們是否相同,得出結(jié)論。
上述步驟中:(1)有重要遺漏的步驟的序號是___ ____
(2)遺漏的內(nèi)容分別是:____________ _ __________
6.在《探究求合力的方法》的實驗中,下列說法正確的是 ( )
A.用三個已校好的彈簧秤才能完成此實驗
B.用兩個已校好的彈簧秤就可以完成此實驗
C.用一個已校好的彈簧秤也能完成此實驗 、
D.實驗中彈簧秤的外殼與紙面間的摩擦將會影響實驗的結(jié)果
制作:孔建峰 審核:申明順