高一物理优质课公开课学案3.4.2.pdf

第2课时力的合成和分解

一、力的合成和分解

1．力的合成：求________________的过程．

2．力的分解：求________________的过程．

3．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________作平行

四边形，这两个邻边之间的________就代表合力的大小和方向，如图所示，________表示

F1与F2的合力．

4．如果没有限制，同一个力F可以分解为________对大小、方向不同的分力．

5．两个以上共点力的合力的求法：先求出任意________力的合力，再求出这个合力跟

第三个力的________，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．

二、矢量和标量

1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从________________的物理量．

2．标量：只有大小，没有方向，相加时遵从________的物理量．

【情境思考】

如图所示，两个体重相同的人静止坐在秋千上，则图中哪个秋千的绳子拉力大？

平行四边形定则演变为三角形定则

将两分力F、F首尾依次相接，则由F无箭头一端指向F有箭头一端的有向线段所表

1212

示的力就是F.

1多个力求合力的巧妙方法

(1)巧用分组：同一直线上的力优先分为一组，再对各力进行合成．

(2)巧用特殊角：比如120°、60°等．

(3)巧用对称：利用力的对称性，找出它们之间夹角的关系和分力的关系，能抵消就抵

消．

2特殊情形下的合力

3个互成120°夹角的大小相等的力的合力为零．

目标一力的合成及应用

【导思】

一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，讨论并回答下列问题，体会等效替代的物理

思想．

(1)该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？

(2)若桶和水总重100N，两个小孩所施力的数值相加一定等于100N吗？

(3)两个孩子共提一桶水时，要想省力，两个人拉力间的夹角应大些还是小些？为什么？

【归纳】

1．力的合成和分解遵循的规律：平行四边形定则．

2．互成角度的二力合成

(1)当两个分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，合力的大小取值范围：

|F－F|≤F≤F＋F.

1212

(2)合力大小可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力．

3．合力的求解方法

(1)作图法

①基本思路

②如图所示：用作图法求F、F的合力F.

12

(2)计算法

两分力不共线时，可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识

求解对角线，即为合力．

【典例】

例1岸边两人同时用力拉小船，两力的大小和方向如图所示．请分别用作图法和计算

法求出这两个力的合力．

例2某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸

中每格边长表示1N大小的力)，对物体所受的合外力说法正确的是()

目标二力的分解及应用

【导思】

如图所示，已知力F，如果不加限制，可以分解出多少对分力？

【归纳】

1．力的分解

(1)力的分解也是矢量运算，且遵从平行四边形定则，是力的合成的逆运算．

(2)如果对一个力的分解没有什么条件限制，那么这个力可以由无数组分力来替代．

2．一个合力分解为一组分力的情况分析

(1)已知合力和两个分力的方向时，有唯一解．

(2)已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解．

(3)已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时，若F与F1的夹角为α，

有下面几种可能：

①当FsinαFF时，有两解，如图甲所示．

2

②当F＝Fsin