3.4 力的合成和分解 导学案 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案围绕“力的合成和分解”展开，核心知识点涵盖平行四边形定则、合力与分力的作图及计算法、正交分解法等。通过明确学习目标与知识点梳理（如力的合成定义、分解遵循的定则），搭建前后知识联系（承接力的概念，为后续力学问题分析奠基），作为学习支架帮助学生系统构建相互作用观念。 资料亮点突出科学探究与科学思维培养：“验证力的平行四边形定则”实验环节完整（含步骤、误差分析），强化科学探究能力；注重作图与计算结合（如分力作图、正交分解计算），提升科学推理与模型建构能力；联系破冰船推力分解等实际案例，深化物理观念。习题设计层次分明，从基础理解到综合应用，助力学生实现概念到实践的转化。

高中物理人教版必修第一册 第二章《匀变速直线运动的研究》 第4节　力的合成和分解 导学案 课题 第4节　力的合成和分解 学习目标 1.掌握力的合成所遵循的规律——平行四边形定则。 2.会用作图法和计算法求合力。 3.知道力的分解的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算． 4.掌握根据力的作用效果确定分力方向的方法． 5.掌握运用平行四边形定则或三角形定则计算分力的方法． 4.掌握力的正交分解法的应用技巧。 学习重难点 1.实验：探究两个互成角度的力的合成方法 2．隔离法：为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力情况和运动情况，一般要把这个物体隔离出来进行受力分析，然后利用平衡条件求解． 3．整体法：当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可把整个系统看成一个整体，画出系统整体的受力分析图，然后利用平衡条件求解． 学习知识点 1.力的合成:求几个力的　合力　的过程。 2.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。 3.力的分解:求一个力的　分力　的过程。 (1)力的分解也遵从　平行四边形　定则。 (2)一个已知力的分解要根据具体问题来确定,如果没有限制,同一个力可以分解为　无数　对大小、方向不同的分力,如图所示。 4.多个力的合成方法:先求出任意　两个力　的合力,再求出这个合力跟　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。 课前训练 1.如图，将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为(　　) A．Fsin θ B．Fcos θ C. D. 2.某破冰船成功冲出厚重的密集浮冰区,胜利突围解困。如图为破冰船连线冲破冰层时的破冰原理示意图,若船体向前的推力为F,两侧船体间夹角为60°,OM、ON分别与两侧船体垂直,则沿OM、ON两侧推开冰层的力大小为(　　) A.F　　B. C.　　D. 3.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图． 甲　　　　　　　　　　乙 (1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________． (2)实验时，主要的步骤是： A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上； B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套； C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数； D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F； E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示； F．比较F′和F的大小和方向，看它们在实验误差允许的范围内是否相同，得出结论． 上述步骤中，①有遗漏步骤的序号是________和________；　 ②遗漏的内容分别是______________和____________． 4.如图所示，水平地面上的物体重力G＝100 N，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.25。物体在与水平方向成37°角的拉力F＝60 N作用下水平向右运动。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： (1)物体受到的支持力； (2)物体受到的合外力。 参考答案 1.答案　A 解析　将F按作用效果分解为水平方向和竖直方向的分力，根据平行四边形定则，竖直方向上的分力为Fsin θ，故A正确，B、C、D错误。 2.解析:A　对F进行分解,如图。由图可知,由于沿OM、ON两侧推开冰层的力与两侧船体垂直,则两分力夹角为120°且大小相等,由几何关系可知,沿OM、ON两侧推开冰层的力大小均为F,故选A。 3.[解析]　(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向；而根据平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的是F′． (2)①根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作流程可知，有遗漏步骤的序号是C、E． ②在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明把橡皮条的结点拉到同一位置O． [答案]　(1)F′　(2)①C　E　②C中应加上“记下两条细绳的方向”　E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O” 4.答案　(1)64 N，方向竖直向上　(2)32 N，方向水平向右 解析　(1)物体受到四个力作用：重力G、支持力FN、拉力F、摩擦力f， 建立如图所示直角坐标系，把力沿坐标轴正交分解， 在竖直方向Fsin 37°＋FN－G＝0 得：FN＝64 N，方向竖直向上。 (2)物体与地面间的摩擦力 f＝μFN＝16 N 在水平方向： Fx＝Fcos 37°－f＝(60×0.8－16) N＝32 N 即物体受到的合外力大小为32 N，方向水平向右。 学科网（北京）股份有限公司 $