力的合成和分解導(dǎo)學(xué)案

6/6力的合成和分解導(dǎo)學(xué)案編制人：呂世國(guó)審批人：張衍知備課時(shí)間：授課時(shí)間：

3.4力的合成

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

(1)理解合力、分力、力的合成、共點(diǎn)力的概念．

(2)掌握平行四邊形定則，會(huì)用平行四邊形定則求合力．

(3)理解力的合成本質(zhì)上是從作用效果相等的角度進(jìn)行力的相互替代．(4)了解物理學(xué)常用的方法——等效替代法．【教學(xué)重點(diǎn)】

（1）合力與分力的關(guān)系．（2）平行四邊形定則及應(yīng)用．【教學(xué)難點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施．

【知識(shí)鏈接】1.力的概念是什么?2.力的作用效果是什么?

【學(xué)習(xí)過(guò)程】實(shí)例分析：一位力氣大的同學(xué)只用一只手就可以把水桶從地面提到桌面上，兩個(gè)女同學(xué)用兩只手給水桶兩個(gè)力，同樣也把水桶從地面移動(dòng)到桌面上，不同的同學(xué)用不同的方法達(dá)到了一個(gè)共同的目的．在提水桶這個(gè)事件上，我們可以得出什么結(jié)論?

問(wèn)題1：在這些例子中，一個(gè)力與那幾個(gè)力是什么關(guān)系?

問(wèn)題2：請(qǐng)同學(xué)們用自己的話總結(jié)什么叫合力？什么叫分力？什么是力的合成嗎?

問(wèn)題3：什么叫做共點(diǎn)力？理解定義時(shí)需注意什么?

二、實(shí)驗(yàn)探究求解合力的方法：?jiǎn)栴}4：實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是什么?

問(wèn)題5：在此實(shí)驗(yàn)中一個(gè)力與兩個(gè)力等效的標(biāo)志是什么

問(wèn)題6;兩只彈簧稱的示數(shù)之和是不是等于一個(gè)彈簧秤的示數(shù)。

問(wèn)題7：利用平行四邊形定則畫(huà)圖求出的力是否等于一個(gè)彈簧的示數(shù)？產(chǎn)生誤差的原因是什么

問(wèn)題8：力的的合成遵循的原則及原則內(nèi)容。

問(wèn)題9：多個(gè)共點(diǎn)力求合力的方法

問(wèn)題10:求1N、2N、5N三個(gè)共點(diǎn)力合力的最大值和最小值。

【小結(jié)】：合力大小的范圍：兩個(gè)力的合成：（1）兩分力同向時(shí)合力最大,Fmax=F1+F2（2）兩分力反向時(shí)合力最小,Fmin=21FF其方向與較大的一個(gè)分力方向相同（3）合力的范圍F1-F2≤F≤F1+F2。

三個(gè)力的合成（1）三個(gè)力同向時(shí)合力最大Fmax=F1+F2＋F3。（2）當(dāng)兩個(gè)較小的力之和大于等于第三個(gè)力時(shí)合力為零即Fmin=0。（3）當(dāng)兩個(gè)較小的分力之和F1+F2小于第三個(gè)較大的力F3時(shí)，

合力的最小值Fmin=F3-(F1+F2).說(shuō)明:夾角θ越大，合力越小，合力可能大于某個(gè)分力，也可能小于某個(gè)分力。例1：力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向豎直向上。通過(guò)作圖求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。

知識(shí)補(bǔ)充：看優(yōu)化設(shè)計(jì)45頁(yè)力的合成的幾種特殊情況

【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】

A1．關(guān)于力的合成的平行四邊形定則，以下說(shuō)法中正確的是()A．力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力

B．以兩個(gè)分力為鄰邊的平行四邊形的兩條對(duì)角線所表示的力都是它們的合力

C．以兩個(gè)分力為鄰邊的平行四邊形中，較長(zhǎng)的那條對(duì)角線所表示的力才是它們的合力

D．以兩個(gè)分力為鄰邊的平行四邊形中，與兩個(gè)分力共點(diǎn)的那條對(duì)角線所表示的力才是它們的合力A2．作用在同一物體上的兩個(gè)力分別為5N和4N，則它們的合力不可能為()A．9NB．5NC．2ND．10N

B3．兩個(gè)共點(diǎn)力的大小都是50N，要使它們的合力也是50N，那么它們之間的夾角應(yīng)為()A．300B．450C．600D．1200

C4．物體受到兩個(gè)方向相反的力的作用，兩力F1和F2的大小分別為5N、10N．現(xiàn)保持F1不變，將F2從10N逐漸減小到0．在此過(guò)程中，它們的合力大小變化情況是()A．逐漸變小B．逐漸變大C．先變小，后變大D．先變大，后變小

D5．如圖所示，物體受到大小相等的兩個(gè)拉力的作用，每個(gè)拉力都是1500N，夾角是60°試用作圖法求這兩個(gè)拉力的合力．15003

3.5力的分解（第一課時(shí)）

編制人:呂世國(guó)審核人:張衍知備課時(shí)間：授課時(shí)間：

【三維目標(biāo)】

知識(shí)與技能：

1、認(rèn)識(shí)力的分解同樣遵守平行四邊形定則，可以有無(wú)數(shù)組解。

2、知道力按作用效果分解，并能根據(jù)具體情況運(yùn)用力的平行四邊形定則根據(jù)幾何關(guān)系求解分力。

【教學(xué)重點(diǎn)】

理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，利用平行四邊形進(jìn)行力的分解。

【教學(xué)難點(diǎn)】

如何判定力的作用效果及分力的確定

（第一課時(shí)學(xué)習(xí)內(nèi)容）

【知識(shí)鏈接】

1、力的作用效果

2、合力、分力

3、力的合成

4、平行四邊形定則

5、共點(diǎn)力

在已知分力求合力時(shí)，可按平行四邊形法則，惟一地求出平行四邊形對(duì)角線所對(duì)應(yīng)的合力。而在已知某力，將它分解為兩個(gè)分力時(shí)，按平行四邊形法則卻可以有無(wú)數(shù)組解。但具體到實(shí)際當(dāng)中如何分解呢？我們這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)力的分解。

6、(數(shù)物結(jié)合)(1)給你一條對(duì)角線你能做出幾個(gè)平行四邊形（2）已知對(duì)角線及兩鄰邊的方向你能做出幾個(gè)平行四邊形（3）已知對(duì)角線及一條鄰邊的大小和方向你能做出幾個(gè)平行四邊形（4）已知對(duì)角線及兩鄰邊的大小你能做出幾個(gè)平行四邊形（5）已知對(duì)角線一條鄰邊的大小和一條鄰邊的方向你能做出幾個(gè)平行四邊形

【學(xué)習(xí)過(guò)程】

一、力的分解

1、力的分解：

2、力的分解是的逆運(yùn)算

3、力的分解同樣遵守定則

4、如果沒(méi)有條件限制，一個(gè)力可以分解成大小和方向不同的力。

5、三角形定則：

6、矢量和標(biāo)量

矢量：，相加時(shí)遵循

標(biāo)量：，求和時(shí)按相加

力分解的定解條件

1、已知合力和兩個(gè)分力的方向，求兩個(gè)分力的大小。

2、已知合力和一個(gè)分力的大小和方向，求另一個(gè)分力的大小和方向。

3、已知合力和兩個(gè)分力的大小

4、已知合力及一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向?qū)嶋H應(yīng)用中的力的分解

按實(shí)際效果進(jìn)行分解

力分解的一般步驟：

（1）根據(jù)力F的作用效果，畫(huà)出；

（2）把力F作為對(duì)角線，畫(huà)出；

（3）根據(jù)知識(shí)確定分力的大小和方向．

結(jié)合自己的體會(huì)完成下面問(wèn)題

教材65葉例題66葉練習(xí)1

自學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)47頁(yè)常見(jiàn)按效果分解力的情。（整理到學(xué)案上）

例題：重力為G的光滑球放在傾角為θ的斜面和擋板之間，在擋板與斜面垂直和擋板與水平面垂直兩種情況下，將兩圖中光滑球所受重力按效果進(jìn)行分解。

達(dá)標(biāo)檢測(cè)

A1.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()

A.一個(gè)力只能分解成惟一確定的一對(duì)分力

B.同一個(gè)力可以分解為無(wú)數(shù)對(duì)分力

C.已知一個(gè)力和它的一個(gè)分力，則另一個(gè)分力有確定值

D.已知一個(gè)力和它的兩個(gè)分力方向，則兩分力有確定值

A2.已知某力的大小為10N，則不可能將此力分解為下列哪組力()

A.3N、3N

B.6N、6N

C.100N、100N

D.400N、400N

A3.物體在斜面上保持靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法中正確的是()

①重力可分解為沿斜面向下的力和對(duì)斜面的壓力

②重力沿斜面向下的分力與斜面對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力

③物體對(duì)斜面的壓力與斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力

④重力垂直于斜面方向的分力與斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力

A.①②

B.①③

C.②③

D.②④

B4.物體靜止于光滑水平面上，力F作用于物體上的O點(diǎn)，現(xiàn)要使合力沿著OO′方向，如圖1—16所示，則必須同時(shí)再加一個(gè)力F′，如F和F′均在同一水平面上，則這個(gè)力的最小值為

()

A.Fcosθ

B.Fsinθ

C.Ftanθ

D.Fcotθ

B5.三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖1—17所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩是()

A.必定是OA

B.必定是OB

C.必定是OC

D.可能是OB，也可能是OC

C7、如圖1—20所示，一半徑為r的球重為G，它被長(zhǎng)為r的細(xì)繩掛在光滑的豎

直墻壁上.求：

（1）細(xì)繩拉力的大??；23G/3

（2）墻壁受的壓力的大小.3G/3

C8、在一實(shí)際問(wèn)題中進(jìn)行力的分解時(shí)，應(yīng)先弄清該力產(chǎn)生了怎樣的效果，然后再分解這個(gè)力，如圖1—21所示的三種情況中，均勻球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，各接觸面光滑.為了討論各接觸面所受的壓力，應(yīng)該怎樣對(duì)重力進(jìn)行分解？若球的質(zhì)量為m，將重力分解后，它的兩個(gè)分力分別為多大？（已知斜面傾角為α）

力的分解（第二課時(shí)學(xué)習(xí)內(nèi)容）

正交分解法

（1）定義：（2）正交分解步驟：①建立xoy直角坐標(biāo)系②沿xoy軸將各力分解

③求x、y軸上的合力Fx,Fy④最后求Fx和Fy的合力F大小：

（與Y

（5

）若物體處于平衡狀態(tài)則Fx=0Fy=0

怎樣去選取坐標(biāo)呢？原則上是任意的，實(shí)際問(wèn)題中，讓盡可能多的力落在這個(gè)方向上，這樣就可以盡可能少分解力．

如圖所示，將力F沿力x、y方向分解，可得：

例1如圖，根據(jù)力的作用效果對(duì)物體所受到的重力進(jìn)行分解，并求出分力的大小和方向。

F1=G·Sinθ方向：沿斜面向下F2=G·

Cos

θ

方向：垂直于斜面向下

【達(dá)標(biāo)檢測(cè)】

A1、重力為G的物體放在傾角為α的固定斜面上，現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)與斜面垂直的壓力F，如圖1—19所示，則物體對(duì)斜面的壓力的大小為_(kāi)__F+Gcosa___.

B2．如圖所示，用繩AO和BO吊起一個(gè)重100N的物體，兩繩AO、BO與豎直方向的夾角分別為30o和45o，求繩AO和BO對(duì)物體的拉力的大小。

50(根號(hào)六-2)

100(3-1)

B3.如圖所示，重力為500N的人通過(guò)跨過(guò)定滑輪的輕繩牽引重200N的物體，當(dāng)繩與水平面成60o角時(shí)，物體靜止，不計(jì)滑輪與繩的摩擦，求地面對(duì)人的支持力和摩擦力。

100(5-3)100

B4.(8分)如圖6所示，θ＝370

，sin370

＝0.6，cos370

＝0.8。箱子重G＝200N，箱子與地

面的

動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.30。要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)箱子，拉力F為多大？

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B5．如圖10所示，在傾角為α=37°的斜面上有一塊豎直放置的檔板，在