1、1物理 学科导学案教师: 学生: 年级: 高一日期: 星期:六 时段: 下午 2：00-4:00 课 题 力的合成、分解以及受力分析专题教学目标与考点分析1.掌握力的合成与分解2.掌握受力分析过程3.会分析物理的受力情况教学重点 受力分析教学方法 1 对 1 辅导学习内容与过程力的合成【知识框架】1.定义：求几个力的合力力的合成 2.合力与分力的关系：等效替代3.共点力平行四边形定则1.合成法则：二力合成 三角形定则2.计算公式： （ ）cos2121FF 2121F多力的合成：逐步合成法.先分解再合成【重点.难点解析】一、力的合成：1.合力与分力：一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用在物体
2、上所产生的效果2相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力.2.共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力.3.力的合成：（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，那么这两个邻边之间的对角线就表示合力 F 的大小和方向.（2）三角形定则：求两个互成角度的共点力 F1、F 2 的合力，可以把表示 F1、F 2的线段首尾相接的画出，从起点指向终点的线段就表示合力 F 的大小和方向.三角形定则是平行四边定则的简化，本质相同.如下图所示：二、合力与分力的关系：设两个大小恒定的分力分别为 F1、
3、F 2，两个分力间的夹角为 （0 180）根据余弦定理可求得合力： cos211F讨论：1.当 0 180 时，随着 增大， 减小，即合力 F 随着两分力夹角的变大而cos减小；2.当 时，即两分力方向相同， ，为最大；0 21F3.当 时，即两分力方向垂直，9F2F1FF1F2F34.当 时，即两分力方向相反， ，为最小，方向与较大的力的方向180 F1相同；5.当 ，且 时， ，合力的方向在两分力夹角的平分线上 .221F21综上所述，知已知两分力 、 ，合力 的范围为： .1F2F2121FF总结：合力 有可能大于任一分力，也有可能小于任一分力，还有可能等于任一分力F的大小，它的大小取决
4、于两个分力的夹角.三、多个共点力的合成：1.逐步合成法：方法是先求其中任意两个力的合力，再将这个合力与另一个分力合成，如此循环下去，直至求出最后的合力.2.力的多边形定则：把每个分力的矢量线段首尾相连，则从第一个分力的矢尾指向最后一个分力的矢端的有向线段表示它们的合力.如下图所示：1F2 1F2F12 F1F2F601F2133F1F122123F3F342.力的分解【知识框架】1.定义：求一个已知力的分力力的分解 2.分解方法：平行四边形定则，是力的合成的逆运算（1）按实际效果分解（2）正交分解力分解的唯一性 1.已知合力和两个分力的方向2.已知合力和一个分力的大小和方向已知合力和一个分力的
5、大小及另一个分力的方向：力分解的多解性 1.当 F2=Fsin 或 F2F 时，F 1 有唯一解52.当 F2Fsin 时，F 1 无解；3.当 Fsin F2F 时，F 1 有两解；【重点.难点解析】一、力的分解1.力的分解：求一个已知力的分力叫做力的分解.2.力的分解定则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则，即把已知力作为合力，那么，与已知力共面的平行四边形的两条邻边就表示已知力的两个分力.二、力的分解的多解性：1.一个力在无条件限制下可以分解成无数对分力，如图：2.力分解的唯一性条件（1）已知合力 F 的大小和方向以及两分力的方向.如图（甲）所示：（2）已知合力 F 的大
6、小和方向以及其中一个分力的大小和方向.如图（乙）所示：F1 OF2FF1F2OAAF（甲） （乙）BOFF1 F1F2F263.分解时需讨论的情况（1）已知合力和两个分力的大小：a.当合力等于两分力之和或两分力之差时，有唯一解；b.当合力介于两分力之差与两分力之和时，有两组解.（2）已知合力、一个分力的方向另一个分力的大小：如图所示，已知力 F 及其中一个分力 F1 沿 OA 方向，则：（1）当 F2=Fsin 时，F 1 有唯一解；（2）当 Fsin F2F 时，F 1 有两解；（3）当 F2Fsin 时，F 1 无解；（4）当 F2F 时，F 1 有唯一解.三、力的分解的方法：1.按力的实
7、际效果分解；2.正交分解：如右图所示Fx=Fcos Fy=Fsin本讲小结1.合力与分力的等效替代是可逆的，也可以用几个分力来替代合力.2.分力 F1 和 F2 及合力 F 的矢量图必构成一个封闭的三角形；三个力合成时，若三个力矢量首尾顺次相接构成封闭三角形，则三个力合力为零.3.多力合成时合力与合成的顺序无关，但合成顺序选择恰当可简化求解过程.O AF1F2FFxyxFyO7【重点.难点解析】受力分析是力学的一个基础，贯穿于整个高中物理.只有正确分析出物体的受力，才能进一步研究物理过程，因此正确的受力分析是解决力学问题的关键.一、物体受力分析的一般思路：1.明确研究对象，并将它从周围的环境中
8、隔离出来，以避免混淆.研究对象可以是质点、结点、单个物体或物质系统.2.按顺序分析物体的受力，一般按照重力、弹力、摩擦力、其它力的顺序，养成顺序分析受力的习惯，就不容易漏力.3.正确画出物体的受力示意图.4.检查，防止错画力、多画力和漏画力.二、受力分析的要领：1.只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其它物体所施的力.也不要把作用在其它物体上的力错误的认为通过“力的传递” 作用在所研究的对象上.2.只分析根据性质命名的力，不用分析根据效果命名的力，如动力，助力，下滑力等.3.每分析一个力，都应找出施力物体，以防止多分析某些不存在的力.4.合力与分力不能同时作为物体的受力，只分析实际的受力，
9、不分析它们的合力和分力.5.物体的受力决定物体的运动状态，受力分析时可结合物体的运动状态，采用假设的方法进行分析判断.6.外部作用看整体，相互作用要隔离.三、对物体进行受力分析时应注意：1.为了使问题简化，题目中会出现一些带有某种暗示的提法，如“轻绳” 、 “轻杆”暗8示不考虑绳或杆的重力；“光滑面” 暗示不考虑摩擦力； “滑轮”、 “光滑挂钩”暗示两侧细绳中拉力相等.2.弹力的表现形式是多种多样的，平常说的“压力” 、 “支持力”、 “拉力”、 “推力” 、 “张力”等实际上都是弹力.3.静摩擦力是被动力，物体相对的趋势要由研究对象受到的其它力来确定典例剖析如上右图所示，三角形 ABC 三边
10、的中点分别为 D、E、F，在三角形中任取一点 O，如果 OE、 OF、DO 三个矢量代表三个力，那么，这三个力的合力为 ( )AOA BOBC OC DDO典例剖析【例 1】如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体 P 连接，P 与斜放的固定 MN 接触，且处于静止状态，则斜面体 P 此刻受到的外力个数可能为（ ）A2 B3 C4 D5【拓展 1】如图所示，小车 M 在恒力作用下，沿水平地面做直线运动，由此可以判断（ ）A.若地面光滑，则小车一定受三个力作用B.若地面粗糙，则小车可能受三个力作用C.若小车做匀速直线运动，则小车一定受四个力作用D.若小车加速运动，则小车可能受三
11、个力作用PMNvFMBACD FO9【例 2】放在水平地面上的“L”形物体 M 上表面有物体 m，M 与 m 之间有一处于压缩状态的轻质弹簧，整个装置处于静止状态，如图所示.有关 M 和 m 受力情况的判断，不正确的是（ ）Am 受到向右的摩擦力 B M 受到 m 对它向左的摩擦力 C地面对 M 的摩擦力方向向右 D地面对 M 不存在摩擦力作用【拓展 1】如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两滑块 P、Q 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦） ，P 悬于空中，Q 放在斜面上，均处于静止状态当用水平向左的恒力推 Q 时，P、Q 仍静止不动，则（ ）AQ 受到的摩擦力一定变小B Q
12、受到的摩擦力一定变大C轻绳上拉力一定变小D轻绳上拉力一定不变【例 3】质量为 m 的物体，放在质量为 M 的斜面体上，斜面体放在粗糙的地面上，m和 M 均处于静止状态，如图所示，当物体上施加一个水平力 F，且 F 由零逐渐增加到Fm 的过程中，m 和 M 恰好一直保持静止状态，在此过程中，下列判断正确的是（ ）A.斜面体对 m 的支持力逐渐增大 B.物体 m 受到的摩擦力逐渐增大 C.地面受到的压力逐渐增大 MmPQMmF10D.地面对斜面体的摩擦力由零逐渐增大到 Fm【拓展 1】如图所示，物体 A、 B 在力 F 作用下以相同速度沿 F 方向匀速运动，关于物体 A 所受的摩擦力，下列说法正确的是（ ）A.甲、乙两图中物体 A 均受摩擦力，且方向均为与 F 相同B.甲、乙两图中物体 A 均受摩擦力，且方向均为与 F 相反C.甲、乙两图中物体 A 均不受摩擦力D.甲图中物体 A 不受摩擦力，乙图中物体 A 受摩擦力，方向和 F 相同课内练习与训练BFA甲B A乙F
