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1、2022年高中物理 第三章 力的合成學(xué)案 新人教版必修1 (I)
【學(xué)習(xí)目標】
1.通過實例分析,能從力的作用的等效性分清合力與分力的概念。
2.進一步理解矢量和標量的概念,能通過實驗探究求合力的方法——力的平行四邊形法則,知道它是矢量合成的普遍規(guī)則。
3.知道什么是共點力,會用作圖法和直角三角形的知識求共點力的合力。
【學(xué)習(xí)重難點】
重點:平行四邊形定則
難點:猜想合力與分力之間遵循的規(guī)律
【問題導(dǎo)學(xué)】
目標一:合力、分力及力的合成
閱讀課本61-62頁,回答下列問題:
1.什么是合力?什么是分力?什么是力的合成?
2.在力的合成中分力與合力的關(guān)系?
目
2、標二:探究合力與分力遵循的規(guī)律及平行四邊形定則
1.閱讀課本62頁的思考與討論,完成實驗:
探究兩個共點力合成時滿足的規(guī)律
(1)實驗?zāi)康模禾骄壳蠛狭Φ姆椒?
(2)實驗原理:等效替代法
(3)實驗器材:方木板、白紙、彈簧秤(兩個)、橡皮筋、細繩套(兩條)、
刻度尺、三角板、圖釘(若干,用來固定白紙)、鉛筆
(4)實驗步驟:
① 在桌上平放一個方木板,在方木板上鋪上一張白紙,用圖釘把白紙固定好。
② 用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(A點的位置應(yīng)該靠近頂端中點),在橡皮筋的另外一端拴上兩條細繩,細繩的另外一端是繩套。
③ 用彈簧秤分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮筋,使橡皮
3、筋伸長,結(jié)點達到某一位置O。
④ 用鉛筆記下O的位置和兩條細繩的方向,分別讀出并記錄兩只彈簧秤的示數(shù),即F1、F2的大小和方向。
⑤ 用鉛筆和三角板在白紙上從O點沿著兩繩的方向畫直線,按照一定的標度作出兩個力F1和F2的圖示。
⑥ 只用一只彈簧秤,通過細繩把橡皮筋的結(jié)點拉到相同的位置O點,讀出并記錄彈簧秤的示數(shù),記下細繩的方向,即F的大小與方向,按同一標度作出這個力F的圖示。
⑦ 探究這三個力的大小及方向的關(guān)系。
⑧ 你得到的結(jié)論:
(5)誤差分析
① 用兩個測力計拉橡皮條時,橡皮條、細繩和測力計不在同一個平面內(nèi),這樣兩個測力計的水平分力的實際合力比由作圖法得到的合力?。?
②
4、結(jié)點O的位置和兩個測力計的方向畫得不準,造成作圖的誤差.
③F1、F2間的夾角選取不合適。
④ 作圖比例不恰當造成作圖誤差.
(6)注意事項:
① 不要直接以橡皮條端點為結(jié)點,可拴一短細繩連兩細繩套,以三繩交點為結(jié)點,應(yīng)使結(jié)點小些,以便準確地記錄結(jié)點O的位置.
② 使用彈簧秤前,應(yīng)先調(diào)節(jié)零刻度,使用時不超量程,拉彈簧秤時,應(yīng)使彈簧秤與木板平行.
③ 在同一次實驗中,橡皮條伸長時的結(jié)點位置要相同.
④ 被測力的方向應(yīng)與彈簧秤軸線方向一致,拉動時彈簧不可與外殼相碰或摩擦.
⑤ 讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度.
⑥ 兩拉力F1和F2夾角不宜過小,也不宜過大,作力的圖示,標度要一致.
5、2.平行四邊形定則
(1)內(nèi)容:
(2)互成角度的兩個共點力的合成:
① 作圖:F1=3N F2=4N 夾角分別為0°30°60°90°120°150°180°時的合力.
② 兩個力的合力隨分力間夾角如何變化?
最大值和最小值分別是多少?合力與分力間的大小關(guān)系?
③ 討論:當兩個分力F1=F2,夾角α=120°時合力與分力大小的特殊關(guān)系。
(3)如何處理兩個以上的力作用在同一個物體上求合力的情況?
(4)完成課本63頁例題
F1
F2
F4
F3
目標三:共點力
1.什么是共點力?
3.作右圖中幾個力的合力
反思小結(jié)
6、:
基礎(chǔ)題(一看就懂,一做就會)
1. 下列關(guān)于合力與分力之間的關(guān)系的說法中,正確的是( )
A.合力就是分力的代數(shù)和 B.合力總比某一分力大
C.分力與合力的方向總是不一致的 D.合力等于某一分力是可能的
2. 已知兩個分力的大小為F1、F2,它們的合力大小為F,下列說法中不正確的是( )
A.不可能出現(xiàn)FF1同時F>F2的情況
C.不可能出現(xiàn)FF1+F2的情況
3. 已知3個共點力的合力為零,則這3個力的
7、大小可能為( )
A.15N, 5N, 6N B.3N, 6N, 4N
C.1N, 2N, 10N D.1N ,6N, 3N
F
4. 一個重為20N的物體置于光滑的水平面上,當用一個F=5N的力豎直向上拉該物體時,如圖所示,物體受到的合力為( )
A.15N B.25N C.20N D.0N
2F
3F
4F
F
5F
6F
5.六個共點力大小分別為F、2F、3F、4F、5F、6F,相互之間夾角均為60O,如圖所示,則它們的合力大小是 N,方向 。
8、
6.如圖所示,為兩個共點力的合力隨兩分力的夾角θ變化的圖像,
則這兩個分力的大小分別為( )
A.1N和4N B.2N和3N
C.1N和5N D.2N和4N
7.如圖所示,有五個力作用于同一點O,表示這五個力的有向線段恰分別構(gòu)成一個正六邊形的兩鄰邊和三條對角線,已知F3=10N,則這五個力的合力大小為( )
A.0 B.20N C.30N D.40N
9、
達標題(跳起來,摘下豐收果)
8.如圖所示,用兩根繩子吊著一個物體,逐漸增大兩繩間的夾角,物體始終保持靜止,則兩繩對物體的拉力( )
A.大小不變 B.逐漸增大
C.逐漸減小 D.先減小后增大
9.兩個共點力同向時合力為a,反向時合力為b,當兩個力垂直時,合力大小為 ( )
A. B. C. D.
10.在做“互成角度的兩個力的合成”實驗時,橡皮條的一端固定在木板上,用兩個彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點,以下操作中錯誤的是( )
A.同一次實驗過程中
10、,O點位置允許變動
B.實驗中,彈簧秤必須與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度
C.實驗中,先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向,把橡皮條另一端拉到O點
D.實驗中,把橡皮條的另一端拉到O點時,兩彈簧秤之間夾角應(yīng)取90°,以便于算出合力的大小
11.質(zhì)量為m的木塊沿傾角為θ的斜面勻速下滑,如圖所示,那么斜面對物體的作用力方向是(? ? )
A.沿斜面向上??????? ??? B.垂直于斜面向上
C.沿斜面向下?? ???????? D.豎直向上
拓展題(勇往直前,試一試)
12.兩個共力點F1,F2互相垂直,合力為F,F(xiàn)1與F之間的夾角為α,F(xiàn)2與F之間的夾角β,如下圖所示,若保持合力F的大小和方向均不變,而改變F1時,對于F2的變化情況以下判斷正確的是( )