第3章 第4节 第1课时 力的合成（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（教科版2019）

第4节　力的合成

核心素养导学

 

第1课时　力的合成

一、几个力可以用一个力来替代

1．合力与分力：如果力F的作用效果与力F1和F2共同作用的效果相同，我们就称F为F1和F2的合力，F1和F2为F的分力。

2．力的合成：求几个力的合力的过程称为力的合成。

3．共点力：作用于物体上同一点，或者作用在同一个物体上且力的作用线相交于同一点的几个力。

 

(1)只有同一物体受到的力才能合成。

(2)在力的合成中，分力是作用在物体上的力，每一个力都有对应的施力物体，而合力则只是一种效果上的替代，实际上并不存在。　　

 

二、平行四边形定则

1．平行四边形定则：如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来。

2．用三角形定则求合力

由平行四边形定则可推出矢量合成的三角形定则。在求合力时，把两个力的有向线段首尾相接，然后从第一个力的始端向第二个力的末端画一条有向线段，这条有向线段就表示原来两个力的合力。(图1)

如果物体受两个以上的力的作用，把表示所有力的有向线段依次首尾相接，从第一个力的始端向最后一个力的末端画出的有向线段就表示所有力的合力。(图2),1.

如图所示，两头毛驴可以拉着一车货物匀速向前运动，一头毛驴也可以拉着同一车货物以相同的速度匀速向前运动。

(1)两头毛驴拉车时，毛驴对车施加了几个力？

提示：两个力。

(2)一头毛驴拉车时，毛驴对车施加了几个力？

提示：一个力。

(3)两头毛驴拉车的效果与一头毛驴拉车的效果相同吗？

提示：相同。

 

2.如图所示，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，且作用力F1＝F2＝100 N，请对以下结论做出判断：

(1)成年人用的力与两个孩子用的力作用效果相同。(√)

(2)成年人用的力的大小F＝F1＋F2＝200 N。(×)

(3)两个力F1、F2的合力小于200 N。(√)

(4)两个力F1、F2的合力并非等于两个力大小之和，应根据平行四边形定则求得。(√)

(5)力F1、F2的合力随它们之间夹角的减小而增大。(√)

3．思考下列几种情况下，小车受到的合力。(设F1>F2)

 

提示：(1)F1＋F2　(2)F1－F2　(3)用平行四边形定则，作出对角线，可知 F1－F2≤F≤F1＋F2