高中物理 第三章 相互作用（第4课时） 力的合成教师用书 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理教案VIP专享VIP免费

第4课时力的合成研究学考·明确要求]知识内容力的合成考试要求必考加试cc探究合力的方法√基本要求1.理解合力和分力的概念，知道什么叫力的合成。2．掌握力的平行四边形定则，会用作图法求合力。3．知道合力不一定大于分力。4．知道共点力的概念，会计算在同一直线上的几个力的合力，会用直角三角形知识计算两个力的合力。5．知道实验所需的器材和弹簧测力计的使用方法。6．知道实验的步骤及操作要点。7．理解探究实验的原理，认识“等效代替”方法。8．会确定力的大小和方向，作出力的图示。9．通过探究，知道分力与合力之间的关系所遵循的规则。发展要求1.会定性判断合力大小与两个分力夹角之间的关系。2．知道误差产生的主要原因。说明不要求求解两个分力成任意角度时的合力。基础梳理]1．合力与分力(1)定义：如果一个力F产生的效果跟原来几个力共同作用效果相同，我们就称F为那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。(2)合力与分力的相互关系①等效性：合力与分力产生的效果相同，可以等效替代。②同体性：各个分力是作用在同一物体上的。作用在不同物体上的力不能求合力。2．力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成。(2)力的合成遵守平行四边形定则。(如图1所示)图13．合力与两分力的大小关系两分力大小不变时，合力F随夹角α的增大而减小，随α的减小而增大。(1)F的最大值：当α＝0时，Fmax＝F1＋F2；(2)F的最小值：当α＝180时，Fmin＝|F1－F2|；(3)合力大小的范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。注意合力F既可以大于、也可以等于或小于原来的任意一个分力。思考如图2所示，一个成年人提起一桶水，使水桶保持静止，用力为F；两个孩子共同提起同样的一桶水并使之保持静止，用力分别为F1和F2。该成年人用的力与两个孩子的力作用效果是否相同？二者能否等效替代？F与F1、F2是什么关系？图2答案作用效果相同，能等效替代。F与F1、F2是合力与分力的关系，F是F1和F2的合力，F1和F2是F的两个分力。典例精析]【例1】互成角度的两个共点力，有关它们的合力与分力关系的下列说法中，正确的是()A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力B．合力的大小随分力夹角的增大而增大C．合力的大小一定大于任意一个分力D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力解析根据力的平行四边形定则，平行四边形的对角线表示合力，两个邻边表示分力，合力与分力的大小关系，反映在平行四边形中是对角线和两个邻边的长短关系。根据力的平行四边形定则可知，两个共点力的合力大小可能大于分力，也可能小于分力，所以合力可能大于大的分力，也可能小于小的分力，合力的大小随两分力夹角的增大而减小。故正确答案为D。答案D技巧点拨](1)合力与分力的关系由平行四边形定则可知，F1、F2的夹角变化时，F的大小和方向发生变化。①两分力同向时，合力最大，F＝F1＋F2。②两分力反向时，合力最小，F＝|F1－F2|，其方向与较大的一个分力方向相同。③合力的取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。④夹角θ越大，合力就越小。⑤合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力。⑥合力在效果上是和各分力的共同作用等效的。(2)解答选择题时应注意当选项中出现“一定”“可能”等词语时，只要举一反例否定“一定”，或举一正例说明“可能”即可。即学即练]1．关于两个大小不变的力F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是()A．合力F一定与F1、F2其中之一作用产生的效果相同B．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力C．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力D．F大小随F1、F2间夹角的增大而增大解析只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成。合力是对原来几个分力的等效替代，两力可以是不同性质的力，但合力与分力不能同时存在。所以，B正确，A、C错误；合力随两分力间夹角的增大而减小，D错误。答案B典例精析]【例2】物体只受两个力F1和F2的作用，F1＝30N，方向水平向左，F2＝40N，方向竖直向下。求这两个力的合力F。解析解法一图解法取单位长度为10N的力，则分别取3个单位长度、4个单位长度，自O点引两条有向线段OF1和OF2分别表示力F1、F2。以OF1和OF2为两个邻边，作平行四边形如图所...