内容正文:
4 力的合成和分解
第三章 相互作用——力
学科素养与目标要求
1.知道什么是共点力.
2.知道合力和分力的概念,能从力的作用效果上理解合力和分力.
3.知道力的合成、力的分解,理解力的合成和分解的法则——平行四边形定则.
4.知道矢量和标量,知道平行四边形定则是矢量合成的普遍法则.
物理观念:
1.体会等效替代的物理思想.
2.知道合力随分力夹角的变化情况,知道合力的取值范围.
3.会用图解法和计算法求合力或分力.
科学思维:
梳理教材 夯实基础
探究重点 提升素养
随堂演练 逐点落实
内容索引
NEIRONGSUOYIN
梳理教材 夯实基础
01
1.共点力
几个力如果都作用在物体的 ,或者它们的作用线 ,这几个力叫作共点力.
2.合力与分力
假设一个力单独作用的 跟某几个力共同作用的 相同,这个力就叫作那几个力的 ,这几个力叫作那个力的 .
3.合力与分力的关系
合力与分力之间是一种 的关系,合力作用的 与分力________________
相同.
合力和分力
一
效果
同一点
相交于一点
效果
合力
分力
等效替代
效果
共同作用的效果
1.力的合成:求 的过程.
2.力的分解:求 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 作平行四边形,这两个邻边之间的 就代表合力的大小和方向,如图1所示, 表示F1与F2的合力.
力的合成和分解
二
一个力的分力
几个力的合力
邻边
图1
4.如果没有限制,同一个力F可以分解为 对大小、方向不同的分力.
5.两个以上共点力的合力的求法: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,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力.
对角线
F
无数
1.矢量:既有大小又有方向,相加时遵从 的物理量.
2.标量:只有大小,没有方向,相加时遵从 的物理量.
矢量和标量
三
算术法则
平行四边形定则
1.判断下列说法的正误.
(1)合力的作用可以替代几个分力的共同作用,它与分力是等效替代关系.( )
(2)合力总比分力大.( )
(3)力F的大小为100 N,它的一个分力F1的大小为60 N,则另一个分力可能小于40 N.
( )
(4)由于矢量的方向可以用正、负表示,故具有正负值的物理量一定是矢量.( )
(5)矢量与标量的区别之一是它们的运算方法不同.( )
即学即用
√
×
×
×
√
2.两个共点力互相垂直,F1=8 N,F2=6 N,则它们的合力F=____ N,合力与F1间的夹角θ=____.(已知sin 53°=0.8)
3.将一个大小为2 N的水平力分解成两个力,其中一个分力在竖直方向,另一个分力与水平方向的夹角是30°,则两个分力的大小分别是____ N和____ N.
10
37°
4
2
02
探究重点 提升素养
1.一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否相同?二者能否等效替代?
合力与分力的关系
一
导学探究
答案 作用效果相同,两种情况下的作用效果均是把同一桶水提起来.能够等效替代.
2.两个孩子共提一桶水时,要想省力,两个人拉力间的夹角应大些还是小些?为什么?
答案 夹角应小些.提水时两个孩子对水桶拉力的合力的大小等于一桶水所受的重力大小,合力不变时,两分力的大小随着两个力之间夹角的减小而减小,因此夹角越小越省力.
知识深化
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.合力的大小取值范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.
合力大小可能大于某一分力,可能小于某一分力,也可能等于某一分力.
例1 关于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共同作用产生的效果相同
B.F1、F2与F是物体同时受到的三个力
C.两分力夹角小于90°时,合力的大小随两分力夹角增大而增大
D.合力的大小一定大于分力中最大者
解析 合力与分力是等效替代关系,合力F与两分力共