内容正文:
4 力的合成和分解
[定位·学习目标]
1.通过新知学习,掌握共点力、合力、分力、力的合成和分解、矢量和标量、平行四边形定则等物理观念。
2.通过合力和分力的关系及合力和分力的求解,体会等效替代法、作图法、计算法的应用,培养科学思维。
3.通过力的合成和分解的学习,掌握运用力的合成和分解知识分析日常生活中的有关问题,培养科学态度和价值观。
探究·必备知识
突破·关键能力
提升·核心素养
检测·学习效果
探究·必备知识
物理
1.共点力
几个力如果都作用在物体的 ,或者它们的 .相交于一点,这几个力叫作共点力。
知识点一 合力和分力
同一点
作用线
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某几个力
2.合力与分力
(1)假设一个力单独作用的效果跟 共同作用的 相同,这个力就叫作那几个力的 。
(2)假设几个力共同作用的效果跟 单独作用的效果相同,这几个力就叫作那个力的 。
效果
合力
某个力
分力
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[判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”]
(1)作用在一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,则这两个力一定是共点力。( )
(2)合力F一定与分力F1、F2共同作用产生的效果相同。( )
(3)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。( )
(4)两小朋友共同提起一桶水,他们两力的合力就是重力。( )
×
√
√
×
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1.力的合成:求几个力的 的过程。
2.力的分解:求一个力的 的过程。
3.平行四边形定则:如果以表示这两个力的有向线段为
作平行四边形,这 的对角线就代表合力的大小和方向。
知识点二 力的合成和分解
合力
分力
邻边
两个邻边之间
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4.力的分解方法:以表示该力的有向线段为对角线,作出的平行四边形的两个邻边所对应的两个力为分力。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。
5.两个以上共点力合力的求法:先求出 的合力,再求出这个合力跟 的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是 的合力。
无数
任意两个力
第三个力
这些力
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即使是大力士,也不可能直接用双手把一段圆木掰成两
半,但若使用斧子,我们就很容易将圆木向两边劈开,如图所示。仔细观察你会发现,斧子的横截面就像是两个背靠背黏合在一起的斜面。斧子这种独特的形状能够将一个较小的力分解成两个较大的分力。想一想,这是什么原
因呢?
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答案:当合力一定时,分力的大小和方向将随着分力间夹角的改变而改变。两个分力间的夹角越大,分力也就越大,如图所示。刀、斧等工具正是利用了这一道理。将刀斧的刃做薄,使两边分力的夹角增大,分力就增大,而斧头背厚,可将圆木撑开。
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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。
知识点三 矢量和标量
平行四边形定则
算术法则
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[判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”]
(1)既有大小,又有方向的物理量一定是矢量。( )
(2)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。( )
(3)矢量与标量的区别之一是它们的运算方法不同。
( )
(4)两个矢量的大小之和等于合矢量的大小。( )
×
×
√
×
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物理
要点一 合力和分力的关系
自制一个平行四边形模型,其中A、O、B点分别同轴连接,
C点可沿OC杆滑动,如图所示。该模型中若边OA、OB、OC分别表示两个分力、合力,可以形象地看到合力大小随两个分力间夹角变化的情况。
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探究:(1)合力的大小和方向怎样随两个分力夹角的改变而改变?
答案:(1)在两个分力的大小不变的情况下,两分力的夹角越小,合力的大小越大;两分力的夹角越大,合力的大小越小。
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检测