第3章 第4节 力的合成(Word教参)-【优化指导】2026-2027学年高中物理必修第一册(教科版2019)
第4节 力的合成
物理观念 | 科学探究 | 科学态度与责任 |
1.知道合力和分力的概念。 2.建立力的合成以及力的分解的观念,知道这是一种等效替代的物理思想。 3.知道平行四边形定则是矢量运算的基本法则,以及它的内容。 | 1.体会等效替代的内涵以及具体应用。 2.通过探究两个互成角度的力的合成规律, 能够应用平行四边形定则解决实际问题。 3.学会对力进行运算的基本方法。 | 1.体会平行四边形定则所体现的物理思想和数学思想。 2.体会数学在处理物理问题时的作用,感悟物理在哲学层面的意义,以及数学在描述物理规律和概念时所起的作用。 3.感悟物理之美和数学之美。 |
[对应学生用书P80]
一、力的合成
1.力的等效替代:如果一个力单独作用于物体上与两个力或者多个力共同作用在物体上的作用效果相同,那么该一个力与两个力或者多个力在作用效果上是等效的。
2.合力和分力:如果力F的作用效果和力F1和F2共同作用的效果相同,那么F称为F1和F2的合力,F1和F2称为F的分力。
3.力的合成:求几个力的合力的过程叫作力的合成。
4.共点力:作用在物体上的同一点,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。
二、平行四边形定则
用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作出平行四边形,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。
判断下列说法的正误。(对的画“√”,错的画“×”)
(1)合力的作用效果与其分力作用效果相同。 ( × )
(2)合力大小一定等于其分力的代数和。 ( × )
(3)合力可能小于它的任一分力。 ( √ )
(4)合力可能等于某一个分力的大小。 ( √ )
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备课札记
[对应学生用书P80]
探究点一__合力与分力的概念
在左图中,首先用两个弹簧测力计将一根弹簧拉伸一段长度,然后再用一个弹簧测力计将弹簧拉伸相同的长度,我们可以分别读出弹簧测力计的读数,画出弹簧测力计施加在弹簧上的拉力的方向,探究F、F1、F2之间的大小和方向之间的关系。
[问题设计]
为什么两种情况下要将弹簧拉伸到相同的长度?能不能说F是F1和F2的合力?应当如何准确的表达三者之间的关系?
提示:为了保证F的作用效果和F1和F2共同的作用效果相同。不能说F是F1和F2的合力。准确的表达是可以将F看成是F1和F2的合力,或者说F1和F2的合力与F相同。
1.力的合成也可以说成求两个力之和,但不是简单地两个力的大小相加,而是矢量运算。
2.等效替代是假设用一个力来代替两个力共同作用的效果,并不是物体在受到两个力作用的同时,又受到一个力的作用,即合力实际上是不存在的。
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[例1] 如图所示,一个大人能提起一桶水并保持水桶静止,两个小孩也能共同提起一桶水并保持水桶静止,下列说法正确的是 ( )
A.大人提水时施加的一个力与小孩提水时施加的两个力产生了不同的作用效果
B.小孩对水桶施加的两个力与这两个力的合力同时作用在水桶上
C.若两个小孩对水桶施加的力分别为3 N和4 N,则其合力一定为7 N
D.分力与它的合力的作用对象为同一个物体
D 解析:一个大人或两个小孩都能提起一桶水并保持水桶静止,则大人提水时施加的一个力与小孩提水时施加的两个力产生了相同的作用效果,A错误;小孩对水桶施加的两个力与这两个力的合力等效,不是重复作用在水桶上,B错误;若两个小孩对水桶施加的力分别为3 N和4 N,则只有当两个分力方向相同时两个力的合力才为7 N,C错误;分力与它的合力的作用对象为同一个物体,都是水桶,D正确。
[练1] 关于两个分力F1、F2及它们的合力F的说法,下列表述正确的是 ( )
A.合力F与F1、F2共同产生的效果可能不相同
B.两力F1、F2一定是同种性质的力
C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力
D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力
C 解析:两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的,合力可以等效替代两个分力,A错误;两力F1、F2可以是同种性质的力,也可以不是同种性质的力,B错误;两力F1、F2一定是同一个物体受的力,作用在不同物体上的力是不能合成的,C正确;合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同,两力F1、F2的合力F可以替代F1、F2产生相同的作用效果,但是两力F1、F2与合力F不是物体同时受到的三个力,D错误。
[练2] (多选)如图所示,完全相同的两个吊灯,左边的吊灯只受一个A绳拉力的作用,右边的吊灯受到B绳和C绳的共同作用,两灯均处于静止状态,则下列说法正确的是 ( )
A.A绳对灯的拉力与灯重力是等效的
B.B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效
C.B绳对灯的拉力和C绳对灯的拉力可以看作A绳对灯拉力的分力
D.A绳的拉力等于B绳的拉力和C绳的拉力的和
BC 解析:A绳产生的效果是使灯吊在空中,重力的效果是使灯有向下运动的趋势,则A绳对灯的拉力与灯重力不是等效的,A错误;A绳产生的效果是使灯吊在空中,B、C
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