必修一3.4 力的合成(学案）
课前预习学案
一、预习目标
1、说出合力、分力的概念
2、从力的作用效果理解力的合成
3、知道力的平行四边形定则
二、预习内容
1、合力、分力：当一个物体_____________的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的_____跟原来几个力的_______相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。
2、力的合成：___________________________的过程，叫做力的合成。
3、平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则。
三、提出疑惑：
_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 课内探究学案
一、学习目标
（一）知识与技能
1、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。
2、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。
（二）过程与方法
1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则；
2、提高设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。
（三）情感、态度与价值观
通过观察、实验，养成理论联系实际的习惯，及合作、交流、互助的精神。
二、重点难点
1、等效替代思想
2、平行四边形定则的应用
三、学习过程
自主学习
10N物体给提起，我们发现：两个小孩分别用F1、F2的两个力能把重为2
10N 两个力大小均是10N，与竖起方向夹角均为45度。同样一个大人用力F=2
竖直向上也能把物体提起。那我们可以讲F作用在物体上的效果与F1、F2的两个力共同作用在物体上效果是相同的（都能使物体被提起至静止）。即它们是等效的。
既然它们是等效的，就应该可以等效替换。
结论：只要我们关注的效果相同，物体的受力就可以等效替换。
概念：合力、分力：当一个物体_____________的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的_____跟原来几个力的_______相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。力的合成：
___________________________的过程，叫做力的合成。
合作探究
仔细研究教材实验“探究求合力的方法”，回答下面几个问题。
①为什么两次要拉到同一点O呢？
②为什么要做力的图示而不是力的示意图？
③为了尽量减小实验中的误差，我们应该注意些什么？
④实验中若选取弹簧秤来测力，如何选取弹簧秤，也就是说如何判断两个弹簧秤读是否准确？
⑤合力的大小等于两个分力的大小之和吗？
⑥实验的结论是什么？
平行四边形定则的内容是什么？
精讲点拨
教材例题P63例
思考：
1、力的合成是等效替换，比如F1、F2的合力是F，那用F替换F1、F2后F1、F2还存在吗？
2、两个大小确定、方向未定的力F1、F2，当它们之间的夹角由0逐渐增大到180°的过程中，合力如何变化？
3、什么叫共点力？
当堂检测
1．互成角度的两个共点力，有关它们的合力和分力关系的下列说法中，正确的是（）
A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力．
B．合力的大小随分力夹角的增大而增大．
C．合力的大小一定大于任意一个分力．
D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力．
2．两个共点力的大小均等于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°
3．在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上．如果钢丝绳与地面的夹角
∠A=∠B=60°，每条钢丝绳的拉力都是300N，求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力．
4．两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90°时合力大小为20N，则当它们间夹角为120°时，合力的大小为多少？
课后练习与提高
1、关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力的关系，下列说法中正确的是（）
A、F的大小随F1、F2的夹角增大而增大
B、F的大小一定大于F1、F2中的最大者
C、F的大小随F1、F2之间夹角增大而减小
D、F的大小不能小于F1、F2中的最小者
2、求合力范围。
（1）1N，5N
（2）1N，5N，10N
（3）1N，10N，10N
3、已知三个共点力合力为零，则这三个力大小可能是（）
A.15N，5N，6N
B.3N，6N，4N
C.1N，2N，10N
D.1N，6N，3N
4、物体受到n个共点力的作用，这些力的合力为零，现在撤去其中一个方向向西、大小为5N的力，其余的力不变,则剩下的力的合力为。
5、三个共点力大小均为10N，已知三个力的夹角均为120，求合力
个分力的大小。
参考答案
当堂检测
1、D
2、D
3、519.6N 方向竖直向下
4、14.14N 课后练习与提高
5、【答案】0
6、【答案】2N 、3N
【解析】夹角0度表示同向，最大有N F F 521=+ 180度表示反向，最小有121=-F F 可得两力大小为2N 、 3N
第3讲力的合成与分解 考纲下载：1.矢量和标量(Ⅰ) 2.力的合成与分解(Ⅱ) 主干知识·练中回扣——忆教材夯基提能 1．共点力：作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的几个力。 2．合力与分力 (1)定义：如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。 (2)相互关系：等效替代关系。 3．力的合成 (1)定义：求几个力的合力的过程。 (2)合成法则 ①平行四边形定则；②三角形定则。 4．力的分解 (1)概念：求一个力的分力的过程。 (2)分解法则 ①平行四边形定则；②三角形定则。 (3)分解方法 ①效果分解法；②正交分解法。 5．矢量和标量 (1)矢量 ①特点：既有大小又有方向； ②运算法则：平行四边形定则。 (2)标量 ①特点：只有大小没有方向； ②运算法则：算术法则。 巩固小练 1．判断正误 (1)两个力的合力一定大于任一个分力。(×) (2)合力及其分力可以同时作用在物体上。(×) (3)合力与分力是等效替代的关系。(√) (4)在进行力的合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角形定则。(√) (5)按效果分解是力分解的一种方法。(√) (6)互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。(√) (7)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。(×) [合力与分力] 2．[多选]关于合力与分力，下列说法正确的是( ) A．合力与分力是等效的 B．合力与分力的性质相同 C．合力与分力同时作用在物体上 D．合力与分力的性质不影响作用效果
解析：选AD 合力与分力是等效替代关系，合力产生的效果与分力共同作用时的效果是相同的，因而合力与分力不是同时作用在物体上的，也不涉及力的性质的问题，故A 、D 正确，B 、C 错误。 [力的合成] 3．[多选]作用在同一点上的两个力，大小分别是5 N 和4 N ，则它们的合力大小可能是( ) A ．0 B ．5 N C ．3 N D ．10 N 解析：选BC 根据|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F 2得，合力的大小范围为1 N ≤F ≤9 N ，B 、C 正确。 [力的分解] 4．[多选]将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中正确的是( ) 解析：选ABD A 项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G 1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G 2；B 项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G 1和G 2，A 、B 图均正确；C 项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体压紧两接触面的分力G 1和G 2，故C 图错；D 中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G 1和沿绳向下使绳张紧的分力G 2，故D 图正确。 核心考点·分类突破——析考点 讲透练足考点一 共点力的合成 1．共点力合成的常用方法(1)作图法：从力的作用点起，按同一标度作出两个分力F 1和F 2的图示，再以F 1和F 2的图示为邻边作平行 四边形，画出过作用点的对角线，量出对角线的长度，计算出合力的大小，量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示) 。(2)计算法：几种特殊情况的共点力的合成。类型作图合力的计算 ①互相垂直 F ＝F ＋F tan θ＝F 1 F 2
F1 F2 F O F F2 F O （3
F 2的最小值为：F 2min =F sin α ②当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时，另一个分力F 2取最小值的条件是：所求分力F 2与合力F 垂直，如图所示，F 2的最小值为：F 2min =F 1sin α ③当已知合力F 的大小及一个分力F 1的大小时，另一个分力F 2取最小值的条件是：已知大小的分力F 1与合力F 同方向，F 2的最小值为｜F －F 1｜ （5 把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。 用正交分解法求合力的步骤： ①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向 ②把各个力向x 轴、y 轴上投影，但应注意的是：与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向 ③求在x 轴上的各分力的代数和F x 合和在y 轴上的各分力的代数和F y 合 ④求合力的大小 22)()(合合y x F F F += 点评：力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上，分解最终往往是为了求合力（某一方向的合力或总的合力）。 小结：（1）在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。 （2）矢量的合成分解，一定要认真作图。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。 （3）各个矢量的大小和方向一定要画得合理。 （4）在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，不可随意画成45°。（当题目规定为45°时除外） 二、典型例题 【例1】如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200 N ，两力之间的夹角为60°，求这两个拉力的合力． 解析：根据平行四边形定则，作出示意图乙，它是一个菱形，我们可以利用其对角线垂直平分，通过解其中的直角三角形求合力．
3.4 力的合成和分解 【学习目标】 1、理解合力、分力、力的合成、力的分解概念； 2、掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力； 3、使学生初步掌握根据力的实际作用效果确定分力方向的原则；初步掌握将一个已知力分解为两个互成角度分力的理论分解方法及特点。 【自主学习】 一、合力和分力 1．定义：一个力产生的效果跟几个力共同作用 ，那么这个力叫做几个力的合力，那几个力叫这个力的分力。 2．合理与分力的关系：是作用效果上的一种 关系，强调的是效果相同； 二、力的合成和分解 1．力的合成：求几个力的___________的过程叫做力的合成。 2．力的分解: 已知一个力求它的 ___过程，叫做力的分解。 三、平行四边形定则 互成角度的二力合成时，可以用表示这两个力的线段为___________作平行四边形。 这两个邻边之间的对角线就表示合力的_______________和_______________。 四、合力和分力的关系 1. 合力可以大于两个分力中的任何一个分力，也可以小于其中任何一个分力，也可以等于分力，合力的大小随两分力夹角的增大而减小。 2. 12.F F 两力合力的取值范围：1212F F F F F -≤≤+
【典例分析】 题型一、合力与分力的关系 例1．大小不变的两个共点力1F 与2F ，其合力为F ,则（ ） A.合力F 一定大于一分力 B.合力大小既可等于1F ，也可等于2F C.合力有可能小于任何一个分力 D.合力F 大小随1F 、2F 之间的夹角增大而增大。 题型二、合力的求解方法 例2．一个物体受到两个共点力的作用，大小为3N 和5N ，则合力的数值可能是（ ） A.1N B.3N C.5N D.9N 题型三、力的分解 例3.放在斜面上质量为m 的物体，将重力按作用效果分解，求两分力大小。 例4. 如图所示，轻杆的一端A 用铰链与竖直墙壁连接，它的另一端B 用绳子连接至墙的C 点，使轻杆保持水平，绳与轻杆的夹角为30°．在B 端悬挂重10N 的物体，求轻杆和绳子各自在B 端受到的作用力． θ
§4.力的合成——问题导读（命制教师：张宇强） §4.力的合成——问题导读 使用时间：11月30日——12月2日 姓名班级 【学习目标】 明确学习目标，做到有的放矢。我们这一节的学习目标是： 1、知道合力与分力的概念，知道共点力的概念，知道平行四边形定则只适用于共点力； 2、理解合力与分力的关系是在作用效果上的等效代替； 3、掌握力的平行四边形定则，学会作图，并能把握几种特殊情形，会求共点力的合力。 4、知道合力的大小与分力间夹角的关系。 【问题导读】 认真阅读《课本》P61—63内容，并完成以下导读问题： 1、两个孩子可以一起提起一桶水，一个成年人也可以独自提起一桶水，这说明成年人的提水桶的力等效的替代了两个孩子的力，则这个成年人提水桶的力是两个孩子提水桶力的力，这两个孩子的提力叫成年人提力的力。 2、叫做力的合成。 3、两个力合成时，以为邻边作， 就代表合力的大小和方向。这个法则叫做。 求两个以上的力的合力：先求出，再求出，直到，最后得到的结果就是所有这些力的合力。 4、共点力：如果一个物体受到两个或更多力的作用，当这些力或者虽不，但它们的交于一点，这样的一组力叫做共点力。 力的合成的平行四边形定则，只适用于力。
§4.力的合成——课堂导学 姓名班级 一、根据《课本》P62实验回答下列问题： 1、这个实验的探究目的是什么？ 2、图3.4-2中F1、F2、F、F0各代表什么力？ 3、为什么图乙和图丙中都要把小圆环拉到O点？ 4、通过探究能得到怎样的结论？ 【课上基础训练】 ★1、利用力的平行四边形定则，画出以下两图中F1和F2的合力： 二、求合力的方法： 1、图解法： 步骤：选择某一标度→用力的图示法画出两个分力→用平行四边形定则画出合力→根据所选标度求出合力的大小，用量角器量得合力方向。 用图解法求合力时，选用的标度不能太小，标度太小会导致误差增大。 【课上基础训练】 ★2、用力的图示法求F1和F2的合力： 2、计算法： 利用三角函数和三角形中的几何关系求合力，常用的有勾股 定理、相似三角形的对应比例关系等。 例如：如图：F1⊥F2，合力为F，若已知F1、F2和θ则： F= F1 sinθF= F2 cosθF=F1 2+ F 2 2 F1 F2 F1 F2 F F2=20N F 2 F
《力的等效和替代》教学设计 【课题】力的等效替代 【教学对象】高一学生 【授课时间】45分钟 【教材】教育《物理》必修I 【教学容分析】 1、本节课的地位与作用：力的等效和替代是粤版物理必修I第三章第三节的容。在学习本节课之前学生已经学习了弹力、摩擦力等力的概念，对力有了一定的感性和理性的认识，同时在第一章中已经学习了位移矢量，对矢量的知识有了一定的储备，获得感性认识。 这节课的容，为下面的力的合成与分解有着密不可分的联系，为后续力的合成与分解打下知识层面的基础。本节课所初步总结出来的平行四边形定则也是处理矢量的一个通则，因此本节课为以后动量、冲量、动能定理等容打下了坚实的基础，具有承上启下的作用，这节课的学习效果将直接影响后续课程的学习。2、课程标准对本节容的要求：通过实验，理解力的合成与分解。对等效替代的思想在科学研究中的应用有质的认识。学习关于实验探究的一般程序和方法，养成良好的思维习惯，能运用等效思想和所学的探究方法分析、解决日常生活中的一些问题。 3、教材的容安排：粤教版教材第三章第3节力的等效和替代这一节的容，首先是教师讲解一些相关的概念：力的图示、力的等效、合力、分力、力的合成与分解等概念，教师引导学生探究：寻找等效力，引导学生进行试验设计，最后引导学生得出具有普适性的方法：平行四边形定则的初步得出。 4、对教材的思考：这章的教材编写整体上看，比较适合学生的认识特点，但是，我觉得第三节《力的等效与替代》力的等效这部分，我们一直在强调力的等效，直至后面寻找等效力，从本质上来说，就是求几个分力的合力，故而在这里，应该把寻找等效力与力的合成在观念上应该先对等起来，教师应该注重提出猜想前的引导工作，引导学生从几何层面上来考虑他们之间的关系，不置使得学生无从下手。
A E E＇F 2 F1 E＇ A E F2F1 E＇ A E F 【学习目标】 7.2 力的合成 1、能从力的作用效果的角度，认识合力和分力定义。 2、会进行同一直线上的合力的简单计算。 3、通过实验探究感知同一条直线上二力的合成情况。 【自主学习】 1、力的作用效果：（1）力可以使物体； （2）力可以使物体的运动状态。 【小组合作探究，展示评议】 探究一、合力和分力：观察分析课本P131 页“帆的合力”、“蚂蚁的合力”图片：（1）数只蚂蚁才能挪动的一片树叶，一只甲克虫就可以挪动它了，这表明，数只蚂蚁和这只甲克虫对树叶的是一样的。 （2）众多船帆才能驱动大船，用一台发动机就可以驱动了。这台发动机对大船的 与多个船帆对大船的是一样的。 （3）两个小孩一共同用力可以提起一桶水，一个大人就可以提起同样的一桶水. 一个大人对水桶施力与两个小孩共同对水桶施力是相同的，也就是说大人的个力的作用效果和 小孩的个力的作用效果是一样的。 综合上述得：当几个力共同作用在一个物体 上时，它们的作用效果可以用一个力来代替， 这个力就称为那几个力的_力，那 几个力中的每一个力都叫这个力的_ _ 力。 （注）合力往往不是物体受到的另一个力，只 是跟几个力共同作用的效果相同的“等效替代力”。 探究二、力的合成：同一直线上力的合成的规律1．同 一直线上的二力的合成有哪两种情况？
右图是小明探究同一直线上两个力的合成的实验图。（一）图中粗线为橡皮筋， 其原长为 AE ，受力后伸长为 AE ′， 钩码每个重 0.5N ，据右图将 F 1、F 2 大小、方向填入下表: 根据实验现象，分析讨论同一直线上二力合成的情况： 当两个分力方向相同时，合力大小如何？方向怎样？ 如图（一）中 F 1= N F 2= N F 1 与 F 2 的方向 。 比较图（一）、图（三）F 与 F 1 、F 2 的作用效果 。 所以 F 就是 F1、 F2 的 力；F1、F2 就是 F 的 力, F= = N 当两个分力方向相反时，合力大小如何？方向怎样？ 如图（二）F1= N, F2= N, F1 与 F2 的方向 ；比较图（二）、图（三） F 与 F1 和 F2 的作用效果 。所以 F 就是 F1、F2 的 力，F1、F2 就是 F 的 力；F= = N 综合上述得出结论： a ． 同 一 直 线 上 ， 方 向 相 同 的 两 个 力 的 合 力 ， 大 小 等 于 这 两 个 力 的 大 小 _ ， 方 向 跟 这 两 个 力 的 方 向 _ _ 。 合 力 的 表 达 式 ： _ ； b ． 同 一 直 线 上 ， 方 向 相 反 的 两 个 力 的 合 力 ， 大 小 等 于 这 两 个 力 的 大 小 _ ，方向跟 _ 的 力的方向相同。合力的表达式： _ （注）1、不在同一直线上的两力的合力，介于同一直线上的最大合力（同向 ） F1/N F2/N F/N 大小 大小 大小 F1 与 F2 同向 方向 方向 方向 大小 大小 大小 F1 与 F2 反 向 方向 方向 方向
力的合成与分解【同步教育信息】 一. 本周教学内容： 力的合成与分解 二. 知识要点： 理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四边形定则。会用作图法求共点力的合力，会用三角形知识计算合力。知道合力大小与分力间夹角关系，知道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆运算，遵循力的平行四边形定则。能根据力的实际作用效果进行力的分解。会计算分力大小。 三. 学习中注意点： （一）力的合成、合力与分力 1. 合力与分力：如果一个力作用在物体上，产生的效果，与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同，原来的一个力就是另外几个力的合力。另外几个力叫分力。 合力是几个力的等效力，是互换的，不是共存的。 2. 共点力：几个力的作用点相同，或几个力的作用线相交于一个点，这样的力叫共点力。 3. 力的合成：求几个共点力的合力的过程叫力的合成。 力的合成就是在保证效果相同的前提下，进行力的替代，也就是对力进行化简，使力的作用效果明朗化。 现阶段只对共点（共面）力进行合成。
4. 平行四边形定则：两个共点力的合力与分力满足关系是：以分力为邻边做平行四边形，以共点顶向另一顶点做对角线，即为合力。这种关系叫平行四边形定则。 5. 力的合成方法：几何作图法，计算法。 6. 多个力的合成先取两个力求合力，再与第三个力求合力，依次进行下去直到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力。 7. 力是矢量：有大小有方向遵循平行四边形定则。凡矢量有大小有方向还要遵循平行四边形定则。 （二）力的分解 1. 力的分解：由一个已知力求分力的过程叫力的分解。 2. 力的分解中分力与合力仍遵循平行四边形定则，是力的合成的逆运算。 3. 分解一个力时，对分力没有限制，可有无数组分力。 4. 分解力的步骤 （1）根据力作用效果确定分力作用的方向，作出力的作用线。 （2）根据平行四边形定则，作出完整的平行四边形。 （3）根据数学知识计算分力 5. 一个力分解为二个分力的几种情况 （1）已知合力及两分力方向，求分力大小，有唯一定解。 （2）已知合力及一个分力的大小方向，求另一分力大小方向，有唯一定解。 （3）已知合力及一个分力方向，求另一分力，有无数组解，其中
罗塘中学五元教学导学案 沪科版八年级物理7.2 力的合成导学案 班级 组别 姓名 【学习目标】 1、能从力的作用效果的角度，认识合力和分力定义 。 2、会进行同一直线上的合力的简单计算。 3、通过实验探究感知同一条直线上二力的合成情况。 【自主学习】 1、力的作用效果：（1）力可以使物体 ；（2）力可以使物体的运动状态 。 【小组合作探究，展示评议】 探究一、合力和分力：观察分析课本P131页“帆的合力”、“蚂蚁的合力”图片： （1）数只蚂蚁才能挪动的一片树叶，一只甲克虫就可以挪动它了，这表明，数只蚂蚁和这只甲克虫对树 叶的 是一样的。 （2）众多船帆才能驱动大船，用一台发动机就可以驱动了。这台发动机对大船的 与多个船帆 对大船的 是一样的。 （3）两个小孩一共同用力可以提起一桶水，一个大人就可以提起同样的一桶水.一个大人对水桶施力_________ 与两个小孩共同对水桶施力_________ 是相同的，也就是说大人的_____个力的作用效果和小孩的_____个力的作用效果是一样的。 综合上述得：当几个力共同作用在一个物体上时，它们的作用效果可以用一个力来代替，这个力就称为那几个力的________力，那几个力中的每一个力都叫这个力的_______力。 （注）合力往往不是物体受到的另一个力，只是跟几个力共同作用的效果相同的“等效替代力”。 探究二、力的合成：同一直线上力的合成的规律 1．同一直线上的二力的合成有哪两种情况？ 右图是小明探究同一直线上两个力的合成的实验图。（一） 图中粗线为橡皮筋，其原长为AE ，受力后伸长为AE ′， 钩码每个重0.5N ，据右图将F 1、F 2大小、方向填入下表: (二） （三根据实验现象，分析讨论同一直线上二力合成的情况： 当两个分力方向相同时，合力大小如何？方向怎样？ 如图（一）中F 1= N F 2= N F 1与 F 2的方向 。 比较图（一）、图（三）F 与F 1 、F 2的作用效果 。 所以F 就是F1、 F2的 力；F1、F2就是F 的 力, F= = N 当两个分力方向相反时，合力大小如何？方向怎样？ 如图（二）F1= N, F2= N, F1与F2的方向 ；比较图（二）、图（三）F 与F1和F2的作用效果 。所以F 就是F1、F2的 力，F1、F2就是F 的 力；F= = N 综合上述得出结论： a ．同一直线上，方向相同的两个力的合力，大小等于这两个力的大小___________，方向跟这两个力的方向____________。合力的表达式：_____________________； b ．同一直线上，方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的大小___________，方向跟 ______ 的 力的方向相同。合力的表达式：_____________________________ （注）1、不在同一直线上的两力的合力，介于同一直线上的最大合力（同向 ）与最小合力（反向 ）之间。 2、合力的概念是建立在“等效”的基础上，也就是合力“取代了分力，因此合力不是作用在物体上 的另外一个力，它只不过是替了原来作用的两个力，不要误认为物体同时还受到合力的作用。
力的合成 【教学重点】 1．从力的作用效果相同来理解合力与分力的概念 2．设计实验，探究求合力的方法 3．平行四边形法则的理解及应用 【教学流程】 创设情境，提出合力与分力概念——给出问题情境，激发思考合力与分力关系——设计探究求合力的实验方案——分组实验——学生讨论，得出结论——练习与拓展（例题、合力大小与角度关系、多力合成） 【教学过程】 一、创设情境，提出合力分力的概念 1．出示卡通画，介绍共点力概念 在大多数实际问题中，物体同时受到几个力，引入共点力和非共点力概念，分别给出共点力和非共点力的图片示例。在研究中如果使用质点模型，则受力均可以作为共点力处理。本节课研究物体受共点力的情况。 出示卡通画： 小车均匀速向前运动，一头牛拉车的效果与三位同学拉车的效果相同。 2．学生小实验 一个力气大的男生在讲台上提起一桶水，使水桶保持静止；另外两位同学一起提起这桶水并使之保持静止。分析在两种情况下这桶水的受力情况，并画出示意图。提问：可以发现各个力之间有什么关系 学生讨论得到：F单独作用和F1、F2共同作用的力的效果相同。 3．引出等效替代关系，提出合力、分力概念 从前面两个情境出发，抓住共同点：一个力单独作用时可以和多个力一起作用时产生相同的作用效果。自然地引出等效替代的关系，并从力的角度分析，得到合力、分力的概念。 用问题引导学生讨论合力、分力的概念： 谈合力、分力的出发点在于什么 （力的作用效果相同，可以用一个合力去替代几个分力的作用） 合力与几个分力同时存在吗 （不是，合力只是几个分力的等效替代，并不是物体又多受到了一个力） 二、探究求合力的方法
1．情境讨论，激发认知冲突 提问：前面三位同学拉车的情境中，如果三位同学水平向右的拉力分别为F1、F2、F3，那么这三个力的合力是多少呢方向是怎么样的呢 （学生利用以前所学的知识，可以得到合力F=F1+F2+F3，方向与三个拉力方向相同） 提问：把所有的分力相加就得到合力的大小，这个方法就是求合力的方法吗请学生讨论。 （有学生提出异议，以前学过，两个力方向相反时，合力应该是两个力相减，方向与较大的力方向相同） 提问：求合力就是把分力相加或者相减吗 实验：两个弹簧秤互成一定角度，提起几个钩码保持静止，分别读出弹簧秤示数。用一个弹簧秤提起同样的钩码保持静止，读出弹簧秤示数。 提问：两个分力大小与合力既不满足相加关系，也不满足相减关系。如果给定两个分力，到底应该怎么去求这两个力的合力呢 2．设计探究实验 提出任务：探究合力与分力之间到底有什么样的关系。介绍可用的实验器材：木板、白纸、弹簧秤（2个）、橡皮条、细绳、刻度尺、图钉、三角板。 问题讨论，引导实验设计： ①根据器材，可以用什么方法来得到分力，以及两个分力的合力 （两个弹簧秤拉橡皮条和一个弹簧秤拉橡皮条，使作用效果相同） ②怎么样保证分力的作用效果与合力的作用效果相同 （把橡皮条一端固定，保证另一端与绳子的节点拉到相同的位置） ③需要记录哪些数据怎么样来记录 （橡皮条节点的位置，合力和分力的大小。引导讨论是否需要记录力的方向。讨论文字记录的不足，引导思考怎样更好地同时记录描述力的大小和方向力的图示。） 请各小组学生再整理探究实验的方案，确定明白实验的目的、过程、操作。 3．小组实验，记录实验结果 各小组根据自行整理好的方案进行实验，并用力的图示记录实验结果。教师巡视，观察各小组实验进行情况，进行适当指导。 4．思考讨论，得出实验结论 观察实验得到的F及F1、F2的大小和方向，猜想F1、F2和F之间有什么样的关系。引导学生适当地添加辅助线，研究几何关系。 （学生得出，连接分力和合力的末端，得到的几何图形大致是一个平行四边形） 两个分力为平行四边形的一对邻边，合力为此对邻边所夹的对角线。 各个小组实验时，力的大小和方向都各不相同，都能大致得到这样一个结论，说明有一定的普遍性。请各小组再次实验，改变力的大小、方向，看是否满足同样的结论。 演示实验，特殊角度特殊值验证（即大纲版教材中本节的演示实验）。橡皮条一端固定，另一端与绳系为节点。两分力互成90度，分别由三个钩码、四个钩码的重力提供。合力沿橡皮条拉伸方向，由5个钩码的重力提供。 三、平行四边形定则 两个共点力合成时，遵循平行四边形法则：以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，两邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。 讨论：为什么力的合成（两个力相加）不是简单的加减，而是满足平行四边形法则呢 （力是既有大小，又有方向的矢量，相加时既要考虑大小又要考虑方向，所以满足的法则必须是大小和方向同时考虑的。） 思考：对于有大小有方向的矢量相加，是否都不能简单地加减呢
力的合成导学案 【学习目标】 1、 知道力的作用效果 2、 会画力的图示与力的示意图 3、 理解力的合成与力的分解的概念，会寻找等效力。 【学习重点与难点】 1.合力与分力的概念 2.会寻找等效力 ※课前预备知识： 一：力的三要素及力的作用效果 1、 力的三要素： 、 、 2、 力的作用效果 （1） （2） 二：力的图示与力的示意图 1、力的图示：用线段的长度表示力的 ———，线段的箭头指向力的——————，箭 头或箭尾表示力的————，得到的图就叫力的图示。 如何画力的图示（四步法） 1.定作用点 2.定方向 3.定标度 4.定大小 2、力的示意图 用一条有方向的线段把力的方向、作用点表示出来的方法叫做力的示意图。力的示意图只侧重于力的方向和作用点。 【昨日重现】 用一个大小为60N ，方向与水平面夹角为30度的力拉小车，请用图示法画出这个力。 ※知识清单： 1.共点力 物体受几个力的作用，这几个力作用于一点上或__________________交于一点，这样的一组力就叫做_________________，平等四边形定则只适用于_________________。 2. 如果一个力的作用效果与其他几个力的____________相同，那么这个力与另外几个力等效或可以相互替代，就把这一个力叫做另外几个力的合力，另外几个力叫做____________。互成角度的二力合成时，可以用表示这两个力的线段为___________作平行四边形。这两个邻边之间的对角线就表示合力的_______________和_______________。 班级 姓名 装 订 线 内 不 得 答 题
力的合成与分解教学设计 教学目标 知识目标 1、掌握力的平行四边形法则； 2、初步运用力的平行四边形法则求解共点力的合力； 3、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围。 能力目标 1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则； 2、培养学生动手操作能力； 情感目标 培养学生的物理思维能力和科学研究的态度 教学建议 教学重点难点分析 1、本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点． 2、对物体进行简单的受力分析、通过作图法确定合力是本章的难点； 教法建议 一、共点力概念讲解的教法建议 关于共点力的概念讲解时需要强调不仅作用在物体的同一点的力是共点力，力的作用线相交于一点的也叫共点力．注意平行力于共点力的区分（关于平行力的合成请参考扩展资料中的“平行力的合成与分解”），教师讲解示例中要避开这例问题． 二、关于矢量合成讲解的教法建议 本课的重点是通过实验归纳出力的平行四边形法则，这同时也是本章的重点．由于学生刚开始接触矢量的运算方法，在讲解中需要从学生能够感知和理解的日常现象和规律出发，理解合力的概念，从实验现象总结出力的合成规律，由于矢量的运算法则是矢量概念的核心内容，又是学习物理学的基础，对于初上高中的学生来说，是一个大的飞跃，因此教学时，教师需要注意规范性，但是不必操之过急，通过一定数量的题目强化学生对平行四边形定则的认识． 由于力的合成与分解的基础首先是对物体进行受力分析，在前面力的知识学习中，学生已经对单个力的分析过程有了比较清晰的认识，在知识的整合过程中，教师可以通过练习做好规范演示． 三、关于作图法求解几个共点力合力的教法建议 1、在讲解用作图法求解共点力合力时，可以在复习力的图示法基础上，让学生加深矢量概念的理解，同时掌握矢量的计算法则． 2、注意图示画法的规范性，在本节可以配合学生自主实验进行教学． 第四节力的合成与分解 教学设计过程： 一、复习提问： 1、什么是力？
力的合成与分解 教学过程 一、力的合成 1.验证力的平行四边形定则 （1）.实验器材 方木板、白纸、弹簧秤(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔. （2）.实验步骤 ①用图钉把白纸钉在放于水平桌面的方木板上. ②用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套.
③用两只弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，将结点拉到某一位置O，如图标记，记录两弹簧秤的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两个细绳套的方向. ④用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两 只弹簧秤的读数F 1和F 2 的图示，并以F 1 和F 2 为邻边用刻度尺和三角板作平行四边 形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示. ⑤只用一只弹簧秤钩住细绳套，把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧秤的读数F′和细绳的方向，用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示. ⑥比较一下，力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向. ⑦改变两个力F 1与F 2 的大小和夹角，重复实验两次. 实验结果： （3）.实验结论 结点受三个共点力作用处于平衡状态，则F 1与F 2 之合力必与橡皮条拉力平衡， 改用一个拉力F′使结点仍到O点，则F′必与F 1和F 2 的合力等效，以F 1 和F 2 为邻边 作平行四边形求出合力F，比较F′与F的大小和方向，验证互成角度的两个力的合成的平行四边形定则. （4）注意事项 1.实验时，弹簧秤必须保持与木板平行，且拉力应沿轴线方向，以减小实验误差.测量前应首先检查弹簧秤的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性
必修一3.4 力的合成(学案） 课前预习学案 一、预习目标 1、说出合力、分力的概念 2、从力的作用效果理解力的合成 3、知道力的平行四边形定则 二、预习内容 1、合力、分力：当一个物体_____________的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的_____跟原来几个力的_______相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。 2、力的合成：___________________________的过程，叫做力的合成。 3、平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则。 三、提出疑惑： _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 课内探究学案 一、学习目标 （一）知识与技能 1、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。 2、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。 （二）过程与方法 1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则； 2、提高设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。 （三）情感、态度与价值观
通过观察、实验，养成理论联系实际的习惯，及合作、交流、互助的精神。 二、重点难点 1、等效替代思想 2、平行四边形定则的应用 三、学习过程 自主学习 10N物体给提起，我们发现：两个小孩分别用F1、F2的两个力能把重为2 10N 两个力大小均是10N，与竖起方向夹角均为45度。同样一个大人用力F=2 竖直向上也能把物体提起。那我们可以讲F作用在物体上的效果与F1、F2的两个力共同作用在物体上效果是相同的（都能使物体被提起至静止）。即它们是等效的。 既然它们是等效的，就应该可以等效替换。 结论：只要我们关注的效果相同，物体的受力就可以等效替换。 概念：合力、分力：当一个物体_____________的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的_____跟原来几个力的_______相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。力的合成： ___________________________的过程，叫做力的合成。 合作探究 仔细研究教材实验“探究求合力的方法”，回答下面几个问题。 ①为什么两次要拉到同一点O呢？ ②为什么要做力的图示而不是力的示意图？ ③为了尽量减小实验中的误差，我们应该注意些什么？ ④实验中若选取弹簧秤来测力，如何选取弹簧秤，也就是说如何判断两个弹簧秤读是否准确？ ⑤合力的大小等于两个分力的大小之和吗？ ⑥实验的结论是什么？
高一物理导学案 沁阳一中高一物理【1】号
课程名称力的合成课型单一课课时3 学习目标 1.知道力的作用效果、共点力、合力与分力的概念． 2．理解合力与分力的“等效替代”关系，知道“等效替代”是一种 重要的科学方法． 3．掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力． 重点、难点 1.应用平行四边形定则求合力． 2．合力与其分力的大小关系． 学法指导 1.学生根据导学案,结合课本进行预习,做学案后的练习进行自我检测,找出自己的误点.疑点.错点,做到听课”有备而听”. 2.讲完课后,应根据老师的讲解,结合自己的理解重新完善本导案. 导学过程导学笔记 预习导学 一、合力与分力 [自主探究] 如图3－4－1所示，图乙中的细绳对物体施加的一个力与图甲中细绳对物体施加的两个力_____相同，因此，可以用 这一个力代替那两个力． 成功发现 (1)概念：一个力产生的效果跟原来几个力共同产生的效果_____，这一个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力. (2)关系：合力与分力是一种“等效替代”关系.在力的合成中，分力是实际存在的，合力是虚拟的，并不存在. 二、力的合成 [自主探究] 求合力的方法 (1)课本第62页实验中，为保证用一个力和用两个力拉小圆环产生的效果相同，应把小圆环拉到同一个点O. (2)在实验中分别记下分力F1、F2和合力F的______和______． (3)用力的图示法在白纸上画出F1、F2和合力F时，力的标度必须______． 成功发现自己学会了什么?还有哪些疑问? 图3－4－1
平行四边形定则 两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作___________，这两 个邻边之间的 ______就代表合力的大小和方向. [自主探究] 用作图法作出如图3－4－2所示的四个力的合力． 成功发现 多个力合成时，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. 三、共点力 1．定义：如果一个物体受到两个或更多力的作用，这些力共同作用 在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长 线交于同一点的一组力．在甲、乙、丙三个图中，图_________中的 三个力属于共点力． 2．力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力． 分小组进行 合作探究图3－4－2 图3－4－3
第三章相互作用 4力的合成 学习目标 1.初步体会等效替代思想. 2.了解实验探究合力的方法,并知道它是矢量运算的普遍法则. 3.初步应用矢量运算法则,并知道合力的大小与分力间夹角的关系. 4.会用作图法求共点力的合力,会用直角三角形知识计算合力. 自主探究 1.如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的相同,则这个力就叫那几个力的,而那几个力就叫这个力的. 2.两力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作,这两个邻边之间的就代表合力的大小和方向,这个法则叫做. 3.如果一个物体受到两个或更多的力的作用,有些情况下这些力共同作用在上,或者虽不作用在上,但它们的延长线,这样的一组力叫做共点力. 合作探究 一、合力与分力 探究活动:两名瘦小的学生抬起一桶水和一名高大的学生自己提起这桶水,从把水桶提起的效果来看,两组同学活动的效果是相同的. 思考问题:(1)两个力和一个力的作用效果相同时,它们之间是否可以相互替代? (2)如果两个力方向相同,如何求合力?如果两个力方向相反,如何求合力? (3)如果两个力不在同一直线上而是有一定的夹角时,那么合力与分力的关系怎样? 1.合力与分力的作用效果是,它们是可以. 2.两个力的方向相同时,两个力的合力大小等于,方向. 3.两个力的方向相反时,两个力的合力大小等于,方向. 二、探究求合力的方法 猜想与假设:若两个力成一定的角度,则分力与合力的关系?
设计实验,制定实验方案: (1)研究对象是谁?如何得到合力F与分力F1、F2?如何保证F与F1、F2的作用效果相同? (2)实验过程中需要记录哪些数据?(方向如何记录).如何准确直观地描述力的大小和方向? 进行实验,收集数据. 注意事项: (1)同一次实验橡皮条的结点要拉到同一个位置. (2)要记录结点的位置,用力的图示描述力的大小和方向,在实验过程中记录力的方向(结合初中所学的两点确定一条直线的规律,沿着细绳套点两个点,其连线方向就是力的方向). (3)弹簧测力计要校零,读数时正视刻度,应使拉力沿着弹簧的轴线方向,橡皮条、弹簧测力计和细绳套要与纸面平行,选择适当的标度作力的图示,所作的图不宜过小或过大. 分析论证:通过实验探究确定了两个分力与合力,并且用力的图示将它们表示出来,交流实验中得到的图形,并思考归纳、总结本实验探究的结论.
3. 4 力的合成(学案）必修一 课前预习学案 一、预习目标 1、说出合力、分力的概念 2、从力的作用效果理解力的合成 3、知道力的平行四边形定则 二、预习内容 1、合力、分力：当一个物体_____________的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的_____跟原来几个力的_______相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。 2、力的合成：___________________________的过程，叫做力的合成。 3、平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则。 三、提出疑惑：___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ______________课内探究学案 一、学习目标 （一）知识与技能 1、初步运用力的平行四边形定则求解共点力的合力；能从力的作用效果理解力的合成、合力与分力的概念。 2、会用作图法求解两个共点力的合力；并能判断其合力随夹角的变化情况，掌握合力的变化范围，会用直角三角形知识求合力。 （二）过程与方法 1、能够通过实验演示归纳出互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则； 2、提高设计实验、观察实验现象、探索规律、归纳总结的研究问题的方法的能力。 （三）情感、态度与价值观 通过观察、实验，养成理论联系实际的习惯，及合作、交流、互助的精神。 二、重点难点 1、等效替代思想 2、平行四边形定则的应用
4力的合成和分解导学案 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道什么是共点力.2.知道合力和分力的概念，能从力的作用效果上理解合力和分力.3.知道力的合成、力的分解，理解力的合成和分解的法则——平行四边形定则.4.知道矢量和标量，知道平行四边形定则是矢量合成的普遍法则． 科学思维：1.体会等效替代的物理思想.2.知道合力随分力夹角的变化情况，知道合力的取值范围.3.会用图解法和计算法求合力或分力． 一、合力和分力 1．共点力 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一点，这几个力叫作共点力． 2．合力与分力 假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，这几个力叫作那个力的分力． 3．合力与分力的关系 合力与分力之间是一种等效替代的关系，合力作用的效果与分力共同作用的效果相同． 二、力的合成和分解 1．力的合成：求几个力的合力的过程． 2．力的分解：求一个力的分力的过程． 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
邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，如图1所示，F表示F1与F2的合力． 图1 4．如果没有限制，同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力． 5．两个以上共点力的合力的求法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，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． 三、矢量和标量 1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量．2．标量：只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量． 1．判断下列说法的正误． (1)合力的作用可以替代几个分力的共同作用，它与分力是等效替代关系．(√) (2)合力总比分力大．(×) (3)力F的大小为100N，它的一个分力F1的大小为60N，则另一个分力可能小于40N．(×) (4)由于矢量的方向可以用正、负表示，故具有正负值的物理量一定是矢量．(×) (5)矢量与标量的区别之一是它们的运算方法不同．(√) 2．两个共点力互相垂直，F1＝8N，F2＝6N，则它们的合力F＝________N，合力与F1间的夹角θ＝________.(已知sin53°＝0.8) 答案1037°
运动的合成与分解教案 【教学目的】: 一、知识目标 1.理解合运动和分运动的概念; 2.知道运动的合成、分解,理解运动合成和分解法则:平行四边形法则; 3.理解互成角度的直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动。 二、能力目标 1.培养学生解决实际问题的方法——简单问题与复杂问题的辨证关系; 2.培养学生的发散思维、求异思维的能力。 【教学重点、难点分析】: 1.讲授知识的同时,渗透解决复杂实际问题的物理思想和方法是本节核心内容; 2.本节的另一个重点是进行运动的合成和分解的方法应用; 3.合运动和分运动概念的理解是本节的难点。 【教学方法】:演示分析、讲解、练习、讨论. 【教学器材】:计算机多媒体展示台、及相关课件 【主要教学过程】: 一、新课引入
前面的教学中,我们研究了两种简单的运动:匀速直线运动和匀变速直线运动。然而在现实生活中,绝大数运动都是较为复杂的。通过本节的学习,我们就能够利用“运动的合成和分解”及学过的动力学知识来分析一些基本的复杂运动。 提问1. 什么是曲线运动?曲线运动是一种轨迹为曲线的运动. 提问2. 曲线运动的条件是什么?条件:合力的方向跟速度的方向不在一条直线上,而是成一角度,产生的加速度的方向也跟速度的方向不在一条直线上。 即:合外力与速度不在同一直线上时,物体做曲线运动。 二、讲授新课 1.合运动和分运动的概念 指导学生阅读教材第83页的实验部分内容,并提出相关的问题。先在电脑上模拟实验分析,再在讲台上演示并投影到屏幕。 归纳:师生共同得出物体的复杂运动可以看成同时参与了两种简单运动,运动的合成和分解是研究复杂运动的工具。 归纳合运动、分运动的概念。 利用前面所做的实验分析。让学生理解由两个简单运动可以合成一个复杂的运动,加深对“同时参与”的意义: ①物体同时参与了两个分运动; ②合运动与分运动具有等时性。 合运动、分运动的几个概念 ①合位移、分位移: ②合速度、分速度: