第3章 4 力的合成和分解—2020-2021学年同步新教材人教版（2019）高中物理必修第一册 讲义

4.力的合成和分解 学习目标 核心素养 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念。 2．理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系。(重点) 3．知道共点力的概念，力的分解原则，会用作图法、计算法求合力。(难点) 4．知道力的三角形定则，会区别矢量和标量。(重点、难点) 5．会用正交分解法求分力。 6．会通过实验探究力的平行四边形定则。 1.物理概念：理解合力和分力的概念，初步体会等效替代的思想；理解力的分解是力的合成的逆运算，会用正交分解法。 2．科学思维：利用等效替代思想理解合力与分力的关系。 3．科学探究：探究求合力方法——平行四边形定则。 4．科学态度与责任：通过练习掌握作图法结合数学知识求合力的技巧。 阅读本节教材，回答第68页“问题”并梳理必要知识点。教材第68页问题提示：静止物体受5个力作用时，不能直接判断它向哪个方向运动，但我们把F1、F2的效果用一个力F1′代替，然后把F1′与F3的效果用F2′代替，同理：F2′与F4的作用效果用F3′表示，F3′与F5的作用效果用F4′表示，此时F4′可以代表这5个力的作用效果，物体将沿F4′方向运动。 一、合力和分力 1．共点力 几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，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，这几个力叫作那个力的分力。 3．合力与分力的关系 合力与分力之间是一种等效替代的关系，合力作用的效果与分力作用的效果相同。 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。 注意：(1)力的合成是唯一的。(2)只有同一物体所受的力才可以合成。(3)不同性质的力也可以合成。(4)受力分析中分力和合力不能同时出现，切勿重复分析。 4．如果没有限制，同一个力F可以分解为无数对大小、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。