3.4 力的合成和分解（课件+作业）-新教材高中物理必修第一册【优化指导】人教版

第4节　力的合成和分解 学习目标 1．知道合力和分力的概念．(重点) 2．知道力的合成和分解的概念，知道力的分解与合成互为逆运算．(重点) 3．理解平行四边形定则，会用图解法和计算法进行力的合成与分解．(重点＋难点) 4．知道矢量和标量的概念及其区别．(重点) [对应学生用书P59] 一、合力和分力[来源:Z§xx§k.Com] 1．合力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力. 2．分力：假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力. 二、力的合成和分解 1．力的合成：求几个力的合力的过程． 2．力的分解：求一个力的分力的过程． 3．平行四边形定则 在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.如图所示，F表示F1与F2的合力． 4．力的分解 (1)力的分解也遵从平行四边形定则. (2)如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力．如图所示． (3)一个已知力的分解要根据具体问题来确定． 5．多个力的合成方法 先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力. 三、矢量和标量 1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量． 2．标量：只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量． 3．三角形定则：把两个矢量首尾相接，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向，如图所示． 1．判断正误 (1)合力与其分力必须同时作用在物体上．(　×　) (2)合力一定与分力共同作用产生的效果相同．(　√　) (3)合力有可能小于任何一个分力．(　√　) (4)合力F的大小随分力F1、F2之间夹角的增大而减小．(　√　) (5)只要有方向的物理量就是矢量．(　×　) (6)有的标量也有方向，所以运算时也遵循平行四边形定则．(　×　) 2．探究思考 “曹冲称象”是大家都熟悉的一个历史典故．请思考： 曹冲根据什么判断大象和船上石头的重力相等？其中包含什么思想方法？请你结合生活经验再举一个相似的例子． 提示　在船的吃水线相同的情况下，一头大象的重力与一堆石头的重力相当．其中包含了等效替代的思想方法，即一头大象和一堆石头的作用效果相同． 生活中有很多类似的实例：(1)如图所示，一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是相同的． (2)如图所示，用两个力可以吊起一个物体，也可以用一个力吊起同一个物体，这两个力共同作用的效果与一个力单独作用产生的效果相同． [对应学生用书P60] 探究点一　合力与分力的关系理解 思考下列几种情况下，小车受到的合力？(假设F1>F2) (1)两个人相反方向拉车 (2)一人推车，一人拉车 (3)两个人互成角度拉车 提示　(1)F1－F2 　(2)F1＋F2　 (3) F1－F2≤F≤F1＋F2. 1．合力与分力的“三性” 2．合力与分力的大小关系 两分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，随θ的减小而增大．(0°≤θ≤180°)： (1)两分力同向(θ＝0°)时，合力最大，F＝F1＋F2，合力与分力同向． (2)两分力反向(θ＝180°)时，合力最小，F＝|F1－F2|，合力的方向与较大的一个分力的方向相同． (3)合力的取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2. [特别提醒]　合力可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力． 　关于两个大小不变的力与其合力的关系，下列说法正确的是(　　) A．合力的大小随两力夹角增大而增大 B．合力的大小不能小于分力中最小者 C．合力的大小一定大于分力中最大者 D．两个分力夹角小于180°时，合力大小随着夹角的减小而增大 D　[在夹角小于180°范围内，合力的大小随两力夹角的增大而减小，随夹角的减小而增大，选项A错误，D正确；合力的大小可能比分力大，也可能比分力小，还有可能等于分力，选项B、C错误．][来源:学#科#网] (1)力是矢量，力的合成不能简单的求代数和，误以为合力一定大于分力． (2)合力与分力的关系满足平行四边形定则，合力的大小与方向取决于分力的大小及方向，合力的大小范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2. [训练1]　(多选)关于几个力与其合力，下列说法正确的是(　　) A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同 B．合力与原来那几个力同时作用在物体上[来源:学§科§网] C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D．求几个力的合力遵循平行四边形定则 ACD　[合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同，选项A正