人教版 (新课标)必修14 力的合成学案及答案

3.4 《力的合成》导学案

【学习目标】

1．理解合力、分力、力的合成的概念。

2．掌握用平行四边形定则求合力的方法，知道多个力求合力的步骤

【重点难点】

通过实验探究掌握求合力的方法

【学法指导】

认真阅读教材，观察图片展示的信息，体会合力和分力的效果，认真观察体会演示实验，学习力的合成遵守的法则。

【知识链接】[来源:Z_xx_k.Com]

关于力的作用效果。现在要提起重为200N的一桶水，可以由一位同学提起来，也可以由两位同学一起提起来。从效果上看，两位同学一起提水跟一位同学提水一样吗？

【学习过程】

一、力的合成

1．如果一个力F的作用效果跟几个力F1、F2……共同产生的效果__________，就把这个力F叫做那几个力F1、F2……的______，那几个力F1、F2……叫做这个力F的______；求F1、F2……这几个力的合力叫做___________。

教材62页演示实验：观察合力与分力之间满足什么关系？

2．力的合成遵循力的________________。两个力合成时，以表示这两个力的__________为邻边作平行四边形，其_______________就代表合力的大小和方向。

3．求两个力的合力：（若两个力的大小已经确定）

   （1）根据平行四边形定则作出下列几种情况下两个力的合力。

由此可知：当夹角小于180°时，合力随两力间的夹角增大而              。

（2）当夹角为       时，合力最大，F=          

（3）当夹角为       时，合力最小，F=          

 所以，两个力合成时范围：          ≤F≤           

（4）合力和分力的大小关系

①合力能否比两个分力都大？             ②能否比两个分力都小？

③能否介于两者之间？                   ④能否等于其中一个分力的大小？

⑤当两个分力大小相等，夹角为        时，合力与两个分力大小相等。

试分别画图说明。

4．求三个力的合力：先求其中两个力的合力，再与第三个力求合力。（怎样求n个力的合力？）

  思考：两个力合力为零，则两个力满足什么条件？

若三个力合力为零，则其中一个力与另外两个力的合力有什么关系？

三个力的大小满足什么关系时，合力可能为零？[来源:学.科.网]

二、共点力

1．共点力：物体受到几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的          或者它们的作用线交于       ，这几个力叫共点力。[来源:学科网]

2．平衡状态：一个物体在共点力作用下，如果保持          或                运动，则该物体处于平衡状态．

3．平衡条件：物体所受合外力          ．

【训练测试】

1．（成都航天中学09－10学年高一上学期期中）用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，逐渐增大两绳之间的夹角，则在增大夹角的过程中，两绳对重物拉力的合力将（　　）

A．不变　　　　    B．减小[来源:学科网ZXXK]

C．增大       D．先减小后增大

2．物体受两个共点力F1和F2作用，其大小分别是F1＝6N，F2＝10N，则无论这两个力之间的夹角为何值，它们的合力不可能是（　　）

A．5N　　　     B．10N　　　

C．16N　　　     D．18N

3．两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F，在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况为（　　）

A．从最小逐渐增加到最大

B．从最大逐渐减小到零[来源:Z_xx_k.Com]

C．从最大逐渐减小到最小

D．先增大后减小

4．（福建泉州市2010年高一模块水平测试）在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是________．

A．使用测力计前应校对零点

B．用测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行

C．两细绳套必须等长

D．用测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过测力计量程

E．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上

F．实验中两次拉细绳套须使结点达同一位置

G．把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个测力计之间夹角应取90°，以便算出合力大小

5．如图所示，表示合力F的大小与两分力夹角θ的关系图线，则这两个分力的大小分别为________和________．

6．如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头．其中一人用了450N的拉力，另一人用了600N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力．

【参考答案】

1．答案：A

2．答案：D

解析：∵F2－F1≤F≤F2＋F1，即4N≤F≤16N

∴A、B、C可能，D不可能．

3．答案：C

解析：作出平行四边形，由此可知当平行四边形的两个邻边长度一定时，两邻边夹角越小，两邻边之间的对角线越长，反之，当夹角越大时对角线越短，故C正确．

4．答案：ABDF

5．答案：10 N　8 N

解析：设两个分力分别为F1和F2，由图象可知：当θ＝0°时F1＋F2＝18 N

当θ＝180°时，F1－F2＝2 N联立两式

解得F1＝10 N　F2＝8 N

6．答案：750N　方向竖直向上

解析：力的示意图如图，则F1、F2的合力应和牌匾的重力平衡．

F合＝

＝N

＝750N，方向竖直向上．

【学习反思】

体会合力和分力的效果是相同的。理解二力合成时的平行四边形定则。知道什么是共点力，理解分力和合力的大小关系。