1、第4節(jié)力的合成,教材透析 學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過(guò)求沿同一直線作用的兩個(gè)力的合力的方法。在第一章也已初步接觸到位移的矢量合成，本節(jié)內(nèi)容進(jìn)一步介紹矢量運(yùn)算的普遍法則平行四邊形定則，這個(gè)定則是矢量運(yùn)算的工具，故本節(jié)內(nèi)容同樣是高中物理的“基石”，求合力的方法平行四邊形定則，由傳統(tǒng)教材的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改成探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)看起來(lái)與傳統(tǒng)教材中的實(shí)驗(yàn)一樣，但教材,的寫法和學(xué)生的做法都有很大差別。原來(lái)的寫法把實(shí)驗(yàn)的結(jié)果告訴了學(xué)生。實(shí)際上是一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而教材是個(gè)探究性的實(shí)驗(yàn)。為了降低探究的難度，書中寫出了探究時(shí)要注意的4個(gè)問(wèn)題，以及“建議用虛線的箭頭端分別與兩個(gè)合力的箭頭端連接”等話語(yǔ)突破學(xué)生的思維障礙。教材通過(guò)“思考

2、與討論”欄目讓學(xué)生知道合力與原來(lái)兩個(gè)分力夾角的關(guān)系。,新課導(dǎo)入 一袋面粉可以由一個(gè)人提起，也可以由兩個(gè)人抬起；在同樣的水流中，拉同樣的船可以由一個(gè)大力士拉，也可以由兩個(gè)人拉，還可以由多個(gè)人拉這就是生活中我們常見的一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或者更多個(gè)力的作用效果相同的事例。 那么，這一個(gè)力與那兩個(gè)或者更多個(gè)具有相同效果的力之間，它們的大小有何關(guān)系呢？這是本節(jié)我們所要探索研究的問(wèn)題。,目標(biāo)導(dǎo)學(xué),一、力的合成 要點(diǎn)梳理 1合力與分力 當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力的共同作用時(shí)，我們常?？梢郧蟪鲞@樣一個(gè)力，這個(gè)力產(chǎn)生的效果跟_相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，_叫做分力。,原來(lái)幾個(gè)力的共同作用效果,原來(lái)的幾個(gè)力,2

3、力的合成 (1)定義：求_的過(guò)程或求_，叫做力的合成。 (2)平行四邊形定則：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為_作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的_就代表合力的大小和_。這個(gè)法則叫做平行四邊形定則 對(duì)力這種既有大小又有方向的物理量，進(jìn)行合成運(yùn)算時(shí)，一般不能用代數(shù)加法求合力，而必須用平行四邊形定則。,幾個(gè)力的合力,合力的方法,鄰邊,對(duì)角線,方向,判一判 1力的平行四邊形定則中，對(duì)角線表示合力。() 2由作出的力的平行四邊形定則可知，合力可能小于分力。() 3大小為6 N和8 N的兩個(gè)力，它們的合力大小一定為14 N。() 答案1.2.3.,名師解惑 1合力與分力的關(guān)系 (1)等效性：合力的作用效

4、果與分力的共同作用效果相同，它們?cè)谛Ч峡梢韵嗷ヌ娲?(2)同體性：各個(gè)分力是作用在同一物體上的，分力與合力為同一物體，作用在不同物體上的力不能求合力。 (3)瞬時(shí)性：各個(gè)分力與合力具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，某個(gè)分力變化了，合力也同時(shí)發(fā)生變化。,2合力與分力間的大小關(guān)系 兩分力F1、F2大小一定時(shí)： (1)兩力同向時(shí)合力最大：FF1F2，方向與兩力同向； (2)兩力方向相反時(shí)，合力最?。篎F1F2，方向與兩力中較大的力同向； (3)兩力成某一角度時(shí)，如圖341所示，三角形AOC的每一條邊對(duì)應(yīng)一個(gè)力，由幾何知識(shí)可知：兩邊之和大于第三邊，兩邊之差小于第三邊，即F1F2FF1F2。,因此，合力大小的范圍是

5、：F1F2FF1F2。,圖341,(4)合力F的大小隨角的增大而減小，隨角的減小而增大。 (5)合力可以大于、等于兩分力中的任何一個(gè)力，也可以小于兩分力中的任何一個(gè)力。,即時(shí)應(yīng)用 1關(guān)于合力與分力，下列說(shuō)法正確的是 A合力的大小一定大于每一個(gè)分力的大小 B合力的大小至少大于其中一個(gè)分力 C合力的大小可以比兩個(gè)分力都大，也可以比兩個(gè)分力都小 D合力不能與其中一個(gè)分力相等 解析合力既可以比每一個(gè)分力都大，也可以比每個(gè)分力都小，還可以與其中一個(gè)分力相等，C項(xiàng)正確。 答案C,二、共點(diǎn)力的合成 要點(diǎn)梳理 1共點(diǎn)力 如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多力的作用，有些情況下這些力_，或者雖不作用在_，但它們的_交于一

6、點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力。,共同作用在同一點(diǎn),同一點(diǎn),作用線,2共點(diǎn)力的合成方法 (1)求兩個(gè)共點(diǎn)力的合力，所用的方法是_。 (2)兩個(gè)以上的力的合成方法：先求出_的合力，再求出這個(gè)合力跟_的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。,平行四邊形定則,任意兩個(gè)力,第三個(gè)力,判一判 1共點(diǎn)力一定作用于物體上的同一點(diǎn)。() 2共點(diǎn)力一定作用于同一物體上。() 3作用于同一物體上的所有的力都是共點(diǎn)力。() 答案1.2.3.,題型一合力與分力的關(guān)系 例1關(guān)于幾個(gè)力其合力，下列說(shuō)法正確的是 A合力的作用效果跟原來(lái)那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同 B合力與原來(lái)那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上

7、 C合力的作用可以替代原來(lái)那幾個(gè)力的作用 D求幾個(gè)力的合力遵循平行四邊形定則,【自主解答】合力與分力是“等效替代”的關(guān)系，即合力的作用效果與幾個(gè)分力共同作用時(shí)的作用效果相同，合力的作用效果可以替代這幾個(gè)分力的作用效果，不能認(rèn)為合力與分力同時(shí)作用在物體上，所以A、C正確，B不正確；求合力應(yīng)遵循平行四邊形定則，所以D正確。 【答案】ACD,題型二用圖解法和計(jì)算法求共點(diǎn)力的合力 例2楊浦大橋是繼南浦大橋之后又一座跨越黃浦江的我國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的雙塔雙索面迭合梁斜拉橋，如圖342所示。挺拔高聳的208米主塔似一把利劍直刺蒼穹，塔的兩側(cè)32對(duì)鋼索連接主梁，呈扇面展開，如巨型琴弦，正彈奏著巨龍騰飛的奏鳴曲。

8、假設(shè)斜拉橋中一對(duì)鋼索與豎直方向的夾角是30，每根鋼索中的拉力都是3104 N，那么它們對(duì)塔柱形成的合力有多大？方向如何？,圖342,【思路引導(dǎo)】?jī)射撍鞯睦A角大小用作圖法或計(jì)算法，作平行四邊形求解 【自主解答】把兩根鋼索的拉力看成沿鋼索方向的兩個(gè)分力，以它們?yōu)猷忂叜嫵鲆粋€(gè)平行四邊形，其對(duì)角線就表示它們的合力。由對(duì)稱性可知，合力方向一定沿塔柱豎直向下。下面用兩種方法計(jì)算這個(gè)合力的大?。?解法一作圖法 如下圖甲所示，自O(shè)點(diǎn)引兩根有向線段OA和OB，它們跟豎直方向的夾角都為30。取單位長(zhǎng)度為1104 N，則OA和OB的長(zhǎng)度都是3個(gè)單位長(zhǎng)度作出平行四邊形和對(duì)角線OC。 量得對(duì)角線OC長(zhǎng)為5.2個(gè)單位

9、長(zhǎng)度，所以合力的大小為 F5.21104 N5.2104 N。,【答案】5.2104 N方向豎直向下,【規(guī)律方法】 求合力的方法 (1)作圖法：選擇統(tǒng)一的標(biāo)度，嚴(yán)格作出力的圖示和平行四邊形，作出平行四邊形的對(duì)角線，并量出對(duì)角線的長(zhǎng)度，計(jì)算出合力的大??；再量出對(duì)角線與某一鄰邊的夾角，求出合力的方向。 (2)計(jì)算法：作出力的合成的示意圖，將求解合力的物理問(wèn)題轉(zhuǎn)變成幾何問(wèn)題，充分利用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決該問(wèn)題。例如，利用直角三角形中的勾股定理、三角函數(shù)的定義、正弦定理和余弦定理等。,物體受到兩個(gè)力F1和F2的作用，F(xiàn)130 N，方向水平向左；F240 N，方向豎直向下。求這兩個(gè)力的合力F。兩個(gè)力的合力能簡(jiǎn)單理解為兩個(gè)力的數(shù)值之和嗎？,解析(1)作圖法：取單位長(zhǎng)度為10 N的力，則分別取3個(gè)單位長(zhǎng)度、4個(gè)單位長(zhǎng)度自O(shè)點(diǎn)引兩條有向線段OF1和OF2。以O(shè)F1和OF2為兩個(gè)鄰邊，作平行四邊形如圖甲所示，則對(duì)角線OF就是所要求的合力F。量出對(duì)角線的長(zhǎng)度為5個(gè)單位長(zhǎng)度。則合力的大小F510 N50 N，用量角器量出合力F與分力F1的夾角為53。,(2)計(jì)算法：實(shí)際上是先運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，再回到物理情景。在如圖乙所示的平行四邊形中，