力的合成和分解导学案.doc

东宁一中高一物理必修一导学案3.4力的合成【学习目标】(1)理解合力、分力、力的合成、共点力的概念(2)掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力(3)理解力的合成本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代(4)了解物理学常用的方法等效替代法【教学重点】（1）合力与分力的关系（ 2）平行四边形定则及应用 【教学难点】实验探究方案的设计与实施【知识链接】1.力的概念是什么? 2. 力的作用效果是什么?【学习过程】实例分析：一位力气大的同学只用一只手就可以把水桶从地面提到桌面上，两个女同学用两只手给水桶两个力，同样也把水桶从地面移动到桌面上，不同的同学用不同的方法达到了一个共同的目的在提水桶这个事件上，我们可以得出什么结论?问题1：在这些例子中，一个力与那几个力是什么关系? 问题2：请同学们用自己的话总结什么叫合力？什么叫分力？什么是力的合成吗?问题3：什么叫做共点力？理解定义时需注意什么?二、实验探究求解合力的方法：问题4：实验依据的原理是什么?问题5：在此实验中一个力与两个力等效的标志是什么问题6;两只弹簧称的示数之和是不是等于一个弹簧秤的示数。问题7：利用平行四边形定则画图求出的力是否等于一个弹簧的示数？产生误差的原因是什么问题8：力的的合成遵循的原则及原则内容。问题9：多个共点力求合力的方法问题10:求1N、2N、5N三个共点力合力的最大值和最小值。【小结】：合力大小的范围：两个力的合成：（1）两分力同向时合力最大,Fmax=F1+F2（2）两分力反向时合力最小,Fmin=其方向与较大的一个分力方向相同（3）合力的范围F1-F2FF1+F2。三个力的合成（1）三个力同向时合力最大Fmax=F1+F2F3。（2）当两个较小的力之和大于等于第三个力时合力为零即Fmin=0。（3）当两个较小的分力之和F1+F2小于第三个较大的力F3时，合力的最小值Fmin=F3-(F1+F2).说明:夹角越大，合力越小，合力可能大于某个分力，也可能小于某个分力。例1：力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N，方向竖直向上。通过作图求这两个力的合力F的大小和方向。知识补充：看优化设计45页力的合成的几种特殊情况 【达标检测】A1关于力的合成的平行四边形定则，以下说法中正确的是( )A力的合成的平行四边形定则只适用于共点力B以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线所表示的力都是它们的合力C以两个分力为邻边的平行四边形中，较长的那条对角线所表示的力才是它们的合力D以两个分力为邻边的平行四边形中，与两个分力共点的那条对角线所表示的力才是它们的合力A2作用在同一物体上的两个力分别为5N和4N，则它们的合力不可能为( )A9N B5N C2N D10NB3两个共点力的大小都是50N，要使它们的合力也是50N，那么它们之间的夹角应为( )A300 B450 C600 D1200C4物体受到两个方向相反的力的作用，两力F1和F2的大小分别为5N、10N现保持F1不变，将F2从10N逐渐减小到0在此过程中，它们的合力大小变化情况是( )A逐渐变小B逐渐变大C先变小，后变大D先变大，后变小D5如图所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力都是1500N，夹角是60试用作图法求这两个拉力的合力15003.5 力 的 分 解（第一课时）编制人:吕世国 审核人: 张衍知 备课时间： 授课时间：【三维目标】知识与技能：1、认识力的分解同样遵守平行四边形定则，可以有无数组解。2、知道力按作用效果分解，并能根据具体情况运用力的平行四边形定则根据几何关系求解分力。【教学重点】 理解力的分解是力的合成的逆运算，利用平行四边形进行力的分解。【教学难点】如何判定力的作用效果及分力的确定（第一课时学习内容）【知识链接】1、力的作用效果 2、合力、分力 3、力的合成 4、平行四边形定则 5、共点力 在已知分力求合力时，可按平行四边形法则，惟一地求出平行四边形对角线所对应的合力。而在已知某力，将它分解为两个分力时，按平行四边形法则却可以有无数组解。但具体到实际当中如何分解呢？我们这节课就来学习力的分解。6、(数物结合)(1)给你一条对角线你能做出几个平行四边形（2）已知对角线及两邻边的方向你能做出几个平行四边形（3）已知对角线及一条邻边的大小和方向你能做出几个平行四边形（4）已知对角线及两邻边的大小你能做出几个平行四边形（5）已知对角线一条邻边的大小和一条邻边的方向你能做出几个平行四边形【学习过程】一、力的分解1、力的分解： 2、力的分解是 的逆运算3、力的分解同样遵守 定则4、如果没有条件限制，一个力可以分解成 大小和方向不同的力。5、三角形定则： 6、矢量和标量矢量： ，相加时遵循 标量： ，求和时按 相加力分解的定解条件1、已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小。2、已知合力和一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向。3、已知合力和两个分力的大小4、已知合力及一个分力的大小和另一个分力的方向实际应用中的力的分解按实际效果进行分解力分解的一般步骤：（1）根据力F的作用效果，画出 ；（2）把力F作为对角线，画出 ；（3）根据 知识确定分力的大小和方向结合自己的体会完成下面问题教材65叶例题66叶练习1自学优化设计47页常见按效果分解力的情。（整理到学案上）例题：重力为的光滑球放在倾角为的斜面和挡板之间，在挡板与斜面垂直和挡板与水平面垂直两种情况下，将两图中光滑球所受重力按效果进行分解。达标检测A1.下列说法中错误的是 ( )A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力B.同一个力可以分解为无数对分力C.已知一个力和它的一个分力，则另一个分力有确定值D.已知一个力和它的两个分力方向，则两分力有确定值A2.已知某力的大小为10 N，则不可能将此力分解为下列哪组力 ( )A.3 N、3 NB.6 N、6 N C.100 N、100 ND.400 N、400 NA3.物体在斜面上保持静止状态，下列说法中正确的是 ( )重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力A. B.C.D.B4.物体静止于光滑水平面上，力F作用于物体上的O点，现要使合力沿着OO方向，如图116所示，则必须同时再加一个力F，如F和F均在同一水平面上，则这个力的最小值为 ( )A.FcosB.FsinC.FtanD.FcotB5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图117所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是 ( )A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB，也可能是OCC7、如图120所示，一半径为r的球重为G，它被长为r的细绳挂在光滑的竖直墙壁上.求：（1）细绳拉力的大小； 2G/3（2）墙壁受的压力的大小. G/3C8、在一实际问题中进行力的分解时，应先弄清该力产生了怎样的效果，然后再分解这个力，如图121所示的三种情况中，均匀球都处于静止状态，各接触面光滑.为了讨论各接触面所受的压力，应该怎样对重力进行分解？若球的质量为m，将重力分解后，它的两个分力分别为多大？（已知斜面倾角为）力的分解（第二课时学习内容）正交分解法（1）定义： （2）正交分解步骤：建立xoy直角坐标系沿xoy轴将各力分解求x、y轴上的合力Fx,Fy最后求Fx和Fy的合力F大小：（与Y轴的夹角）（5）若物体处于平衡状态则Fx=0 Fy=0怎样去选取坐标呢？原则上是任意的，实际问题中，让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可能少分解力如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得： 例1如图，根据力的作用效果对物体所受到的重力进行分解，并求出分力的大小和方向。F1=GSin方向：沿斜面向下F2=GCos方向：垂直于斜面向下【达标检测】 A 1、重力为G的物体放在倾角为的固定斜面上，现对物块施加一个与斜面垂直的压力F，如图119所示，则物体对斜面的压力的大小为_F+Gcosa_.30o45oABOGB2如图所示，用绳AO和BO吊起一个重100N的物体，两绳AO、BO与竖直方向的夹角分别为30o和45o，求绳AO和BO对物体的拉力的大小。50(根号六-)100(-1)B 3. 如图所示，重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平面成60o角时，物体静止，不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力。100(5-)100B4. (8分)如图6所示，370，sin3700.6，cos3700.8。箱子重G200N，箱子与地面的动摩擦因数0.30。要匀速拉动箱子，拉力F为多大？61B5如图10所示，在倾角为=37的斜面上有一块竖直放置的档板，