1、优质文档优质文档B、 共点力的合成高一物理系列学案 2 主编人：陈辉 知识目标：1、理解共点力、合力与分力以及力的合成等概念；2、掌握力的合成法则：平行四边形定则；3、会用作图法和直角三角形知识求共点力的合力；4、体会等效替代的物理思维方法。 课前小练：1、两个力的作用效果可以由_个力的作用来等效替代，我们把这个力叫做那两个力的_；而那两个力就叫做这个力的_。2、_叫力的合成。合力与分力具有_关系。3、同一直线上的两个共点力 F1=3N 和 F2=8N，它们的合力大小可能是多少？如果两个力不在同一直线上，而是互成一定的角度，那么它们的合力大小又会是多大呢？ 课堂讲练：一、力的合成：1、共点力：
2、几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。几个力作用在物体的同一点较容易理解，但虽然几个力不作用在同一点，但只要它们的作用线能相交于同一点，也是共点力。典型示例参见教材 P62,图220。2、演示实验：将两个弹簧秤按右图方式悬挂砝码，使砝码静止，然后用一个弹簧秤悬挂同一砝码，使砝码静止，可见力 F 产生的效果跟原来 F1和 F2共同产生的效果相同。思考：力 F 与力 F1和 F2之间有一种什么关系？-效果相同，可以相互替代。 （等效替代思想）3、合力与力的合成：合力：一个物体受到几个力共同作用产生的效果与一个力对物体作用产生的效果相同时，这个力就叫做那几
3、个力的合力。力的合成：求几个力的合力叫做力的合成。4、求互成角度的几个共点力的合力：(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，优质文档优质文档那么，合力 F 的大小和方向就可以用 F1、F 2所夹的对角线表示出来，这叫做力的平行四边形定则。(2)观察动画平行四边形定则演示得出结论。 （注：有相应的学生实验）结论：（1）合力 F 随 的增大而减小；（2）当 =0时，F 有最大值 Fmax=F1+F2，当 =180时，F 有最小值 Fmin=| F1-F2|；（3）合力 F 既可以大于，也可以等于或小于原来的任意一个分力。一般地 | F 1-F2| F F
4、 1+F25、平行四边形定则的具体应用方法有两种：a、图解法：（1）两个共点力的合成：从力的作用点作两个共点力的图示，然后以 F1、F 2为边作平行四边形，对角线的长度即为合力的大小，对角线的方向即为合力的方向。用直尺量出对角线的长度，依据力的标度折算出合力的大小，用量角器量出合力与其中一个力之间的夹角 。如右图所示图中 F1=50N，F 2=40N，合力 F=80N （2）两个以上共点力的合成：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，直到所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。b、计算法：先依据平行四边形定则画出力的平行四边形，然后依据数学公式（如余弦定理）算出对
5、角线所表示的合力的大小和方向。特殊地：当两个力互相垂直时，有： 21tanF二、学生实验验证力的平行四边形定则 【实验目的】验证平行四边形定则。【实验原理】一个力 F的作用效果与两个共点力 F1和 F2的共同作用效果都是把橡皮条拉伸到某点，所以 F为 F1和 F2的合力。作出 F的图示，再根据平行四边形定则作出 F1和 F2的合力 F 的图示，比较 F与 F 是否大小相等方向相同。【实验器材】方木板、白纸、弹簧秤（两个） 、橡皮条，细绳套（两条） 、三角板，刻度尺、图钉（几个） 。【实验步骤】（1）在桌面上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上。（2）用图钉把橡皮条的一
6、端固定在木板上的 A 点，在橡皮条的另一端拴上两条细优质文档优质文档绳，细绳的另一端系着绳套。（3）用两个弹簧秤分别勾住绳子套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 O（如图） 。（4）用铅笔记下 O 点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数。（5）用铅笔和刻度尺在白纸上从O 点沿着两条细绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力 F1和 F2的图示。用平行四边形定则求出合力 F。（6）只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置 O。读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力 F的图示。（7）比较力 F与用平行四边形定则求得的合力 F 的大小和方向，看它
7、们是否相等。（8）时间允许的话改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验。从实验结果比较两个力 F 和 F，可以得到什么结论？【实验注意事项】检查弹簧秤的指针是否在零刻度上；使橡皮条、细绳所在的平面与木板面平行；尽可能不让弹簧秤的弹簧、指针、拉杆与刻度板或限位卡发生摩擦；描绘结点的位置和细线的方向应力求准确。可以将细线按在白纸上，用铅笔尖沿线描出两个距离较大的点，再用直尺把点连成线。两细绳的方向夹角 的大小要适中（可取在 00120 0） 巩固练习：1、作用于同一质点上的三个力，大小分别是 20N、15N 和 10N，它们的方向可以变化，则该质点所受这三个力的合力A、最大值是 45N； B、可能是
8、 20N；C、最小值是 5N； D、可能是 0。2、物体同时受到同一平面内的三个力的作用下，下列几组的合力可能为零的是( )(A)5N 7N 8N (B)5N 2N 3N (C)1N 5N 10N (D)1N 10N 10N另：上题中同一平面内改为同一直线上，结果又如何？ 课后训练：AO优质文档优质文档1、课课精练：P47-492、练习部分：P54-55 和附录中的部分补充练习附录：力的合成补充练习题1、如图所示，F 1=8N，F 2=2N。物体处于静止状态，若撤去 F1，则物体受到合力为_。2、如图所示，重为 G 物体静止在斜面上，则斜面对物体的作用力的大小为_，方向为_。3、两个共点力的合
9、力最大值为 15 N，最小值为 5 N，则这两个力的大小分别为_N 和_N，如果这两个力的夹角为 90，则合力的大小为_N。4、三个共点力的大小分别为 2 N，3 N，4 N，它们的合力的最大值为_N，最小值为_N。5、下面关于合力和它的两个分力的叙述中，正确的是 A两个力的合力，一定大于其中任意的一个力B两个力的合力，至少大于其中一个力C两个力的夹角在 0180之间，夹角越大，其合力也越大D两个力的夹角在 0180之间，夹角越大，其合力越小6、作用在同一点的两个力，大小分别为 6 N 和 4 N，则它们的合力不可能是 （A）1 N， （B）4 N， （C）6 N， （D）11 N。7、两个共
10、点力的大小均等于 f，如果它们的合力大小也等于 f，则这两个共点力之间的夹角为 （A）30， （B）60， （C）90， （D）120。8、如图所示，两根完全相同的橡皮条 OA 和 OA连结于 O 点，吊住一个重 5 N 的物体，结点恰位于圆心处。若将 A、A分别移到同一圆周上的 B、B点，欲使结点仍在圆心处，且使得两橡皮条之间的夹角为 120，那么结点上所挂物体的重应为 （A）1.25 N， （B）2.5 N，（C）5 N， （D）10 N。9、一个滑雪人沿着山坡滑下，滑雪人的重力是 700N，山坡的倾角是30，滑雪板和雪地的动摩擦因数是 0.04，求滑雪人所受的合力。A A B B O F1 F2
