高三物理必修一第3章導(dǎo)學(xué)案 3.4《力的合成》（人教版）

1113.4 力的合成學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)與技能 1理解合力、分力、力的合成、共點(diǎn)力的概念 2掌握平行四邊形定則，會(huì)用平行四邊形定則求合力 3理解力的合成本質(zhì)上是從作用效果相等的角度進(jìn)行力的相互替代過程與方法 1通過學(xué)習(xí)合力和分力的概念，了解物理學(xué)常用的方法等效替代法 2通過實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義和基本過程，并進(jìn)行初步的探究 3在自主找規(guī)律的過程中體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣實(shí)驗(yàn)結(jié)果在誤差范圍內(nèi)是準(zhǔn)確的情感態(tài)度與價(jià)值觀 1培養(yǎng)自己善于交流的合作精神，在交流合作中發(fā)展能力，并形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法 2通過力的等效替代，使學(xué)生領(lǐng)略跨學(xué)科知識(shí)結(jié)合的奇妙，同時(shí)領(lǐng)會(huì)科學(xué)探究中嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的精神和態(tài)度課前預(yù)習(xí)1.力的合成如果一個(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同作用效果相同，那么這個(gè)力與另外幾個(gè)力可以相互替代，這個(gè)力稱為另外幾個(gè)力的_ 2.平行四邊形定則以表示兩個(gè)分力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形，則這個(gè)平行四邊形中表示兩分力的線段所夾的_表示合力的大小和方向3.共點(diǎn)力如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多個(gè)力的作用，有些情況下這些力共同作用在_上，或者雖然不是作用于同一個(gè)點(diǎn)上，但是_，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力預(yù)習(xí)評(píng)價(jià)1什么叫矢量?矢量運(yùn)算遵循什么規(guī)則? 2什么叫標(biāo)量?標(biāo)量運(yùn)算遵循什么規(guī)則?2大小不變的F1、F2兩個(gè)共點(diǎn)力，夾角為，設(shè)F1與F2的合力大小為F，則下列說法正確的是 AF一定比F1、F2中較大的大BF不可能比F1、F2中較小的小CF可能與F1的大小相等，也可能與F2的大小相等D在180時(shí)，F(xiàn)隨減小而增大3兩個(gè)共點(diǎn)力，大小都是50N，如果要使這兩個(gè)力的合力也是50N，這兩個(gè)力之間的夾角應(yīng)為 A30 B45C90 D1204如圖3-4-1所示，F(xiàn)115N、F210N、F330N，同作圖法求出三個(gè)力的合力的大小F_N圖3-4-15作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小隨兩力之間的夾角變化的關(guān)系如圖3-4-2所示，則這兩個(gè)力的大小分別是_N和_N圖3-4-2評(píng)價(jià)等級(jí):【 】思維點(diǎn)擊1力的合成的本質(zhì)就在于保證作用效果相同的前提下，用一個(gè)力的作用代替幾個(gè)力的作用，這個(gè)力就是那幾個(gè)力的“等效力”(合力)這是一個(gè)等效方法2作用在不同物體上的兩個(gè)力不能進(jìn)行力的合成，因?yàn)樗鼈冎荒軐?duì)各自的物體產(chǎn)生力的效果，而不能產(chǎn)生共同的作用效果因此不能用一個(gè)力的作用效果代替它們分別產(chǎn)生的作用效果所以，把作用在不同物體上的力來合成是沒有意義的只要作用在同一物體上的力，無論力的性質(zhì)如何，都可以合成3因?yàn)閮煞至1、F2的合力大小的取值范圍為F1+F2FF1F2所以合力可能大于每一個(gè)分力，也可能小于每一個(gè)分力，還可能大于一個(gè)分力而小于另一個(gè)分力4力是矢量，其合成遵循平行四邊形定則只有當(dāng)兩分力同向時(shí)，合力大小才等于兩分力大小之和 5當(dāng)合力一定時(shí)，兩分力隨夾角的增加而增大所以玩單杠時(shí)，兩分力隨夾角的增大而增大，雙臂夾角越大，越費(fèi)力 難點(diǎn)突破關(guān)于合力與分力關(guān)系的理解1、 兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、的合力為F，下列說法中正確的是 A、合力F有可能小于任一個(gè)分力 B、合力的大小既可等于F1，也可等于F2C、合力F一定大于任一個(gè)分力 D、合力F的大小隨F1、F2、間的夾角增大而減小關(guān)于合力的大小范圍2、兩個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為F1=15 N、F2、=9 N，他們的合力不可能等于 A、9 N B、25 N C、6 N D、21 N3、兩個(gè)共點(diǎn)力的合力最大為15N，最小為5N，則這兩個(gè)力的大小分別為 N和 N 。合力與分力間夾角的關(guān)系圖3-4-34、如圖3-4-3所示，兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、的大小一定，夾角是變化的，合力為F.在從0逐漸增大到180的過程中，合力F的大小變化情況是 A、從最小逐漸增大到最大 B、從最大逐漸減小到最零C、從最大逐漸減小到最小 D、先增大后減小綜合應(yīng)用5、如圖3-4-4所示，質(zhì)量為m的長方形木塊靜止在傾角為的斜面上，斜面對(duì)木塊的支持力和摩擦力的合力方向應(yīng)該是 圖3-4-4A、沿斜面向下B、垂直于斜面向上C、沿斜面向上D、豎直向上方法與技巧展示:進(jìn)行共點(diǎn)力合成有以下方法： 作圖法：要選取統(tǒng)一標(biāo)度，嚴(yán)格作出力的圖示及平行四邊形，用統(tǒng)一標(biāo)度去度量作出的平行四邊形的對(duì)角線，求出合力的大小，再量出對(duì)角線與某一分力的夾角，求出合力的方向 計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法作出對(duì)角線，即為合力 自我小結(jié)：自主評(píng)價(jià)1.兩個(gè)共點(diǎn)力F1=10N、F2=4N的合力F的取值范圍為_F_.2.三個(gè)大小分別為6N、10N、14N的力的合力F取值范圍為_F_.圖3-4-53.如圖3-4-5所示，在電線桿的兩側(cè)常用鋼絲繩把它固定在地上.如果鋼絲繩與地面的夾角A=B=60，每條鋼絲繩的拉力都是300N，求兩根鋼絲繩作用在電線桿上的合力.4. 同一平面上有三個(gè)共點(diǎn)力，F(xiàn)1=30N，F(xiàn)2=10N，F(xiàn)3=20N，F(xiàn)1與F2成120角，F(xiàn)1與F3成75角，F(xiàn)3與F2成165角，求這三個(gè)力合力的大小.5.若兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2的合力為F，則有 (A)合力F一定大于任何一個(gè)分力(B)合力F的大小可能等于F1，也可能等于F2(C)合力F有可能小于任何一個(gè)分力(D)合力F的大小隨F1、F2間夾角的增大而減小6.某物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).若把其中一個(gè)力F1的方向沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90，而保持其大小不變，其余兩個(gè)力保持不變，則此時(shí)物體所受的合力大小為 圖3-4-6(A)F1(B)(C)2F1(D)07.從正六邊形ABCDEF的一個(gè)頂點(diǎn)A向其余五個(gè)頂點(diǎn)作用著五個(gè)力F1、F2、F3、F4、F5(圖3-4-6)，已知F1=f，且各個(gè)力的大小跟對(duì)應(yīng)的邊長成正比，這五個(gè)力的合力大小為_，方向_.8.如圖3-4-7所示，用繩AC和BC吊起一個(gè)物體，繩AC與豎直方向的夾角為60，能承受的最大拉力為100N繩BC與豎直方向的夾角為30，能承受的最大拉力為150N.欲使兩繩都不斷，物體的重力不應(yīng)超過多少?圖3-4-7111