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2019-2020年高一物理 3.4 力的合成教案 新人教版 (I) 學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）課程要求 １．能從力作用的等效性來(lái)理解合力和分力的概念，初步體會(huì)等效替代的物理思想 ２．理解和掌握“探究求合力的方法”，得出平行四邊形定則 3．能熟練運(yùn)動(dòng)平行四邊形定則求合力 ４．知道合力與分力的大小關(guān)系 （二）重、難點(diǎn) 重點(diǎn)：１．分力、合力、力的合成的概念 ２．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究求合力的方法 難點(diǎn)：合力與分力的大小關(guān)系 強(qiáng)化基礎(chǔ) 1．關(guān)于合力與其兩個(gè)分力的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．合力與兩個(gè)分力的作用效果是等效的 B．合力的大小隨兩分力間夾角的增大而增大 C．合力的大小一定大于任何一個(gè)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．關(guān)于共點(diǎn)力的說(shuō)法，不正確的是（ ） A．作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相等，方向相反，則這兩個(gè)力是共點(diǎn)力 B．作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果是一對(duì)平衡力，則這兩個(gè)力是共點(diǎn)力 C．作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力，如果它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上，則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力 D．作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力，如果它們的作用線相交于一點(diǎn)，則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力 F 圖1 ３．一個(gè)重為20N的物體置于光滑的水平面上，用一個(gè)F=15N的力豎直向上拉該物體，如圖1所示，物體受到的合力為（ ） A． 5N B．35N C．20N D．0N 4．下列各組共點(diǎn)力，其合力不可能為零的是（ ） A．5N、7N、9N B．6N、2N、4N C．1N、5N、10N D．10N、18N、10N 5．有兩個(gè)力，它們的合力為零?，F(xiàn)把其中一個(gè)向東的6N的力改為向南（大小不變），則它們的合力大小為_(kāi)_______N，方向?yàn)開(kāi)__________________。 ６．三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3的大小分別為3N、5N、7N，則它們的合力的最大值是_________；最小值是________。 ７．力F1=8N，方向向東；力F2=6N，方向向北。請(qǐng)用兩種方法（作圖法和計(jì)算法）求這兩個(gè)力的合力的大小和方向。 8．在做“求合力的方法”實(shí)驗(yàn)時(shí)： A O F1 F F 圖2 （1）除已有的器材：方木板、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆外，還必須有_______和_________； （2）實(shí)驗(yàn)中要注意的事項(xiàng)是（ ） A．兩根細(xì)線應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)些 B．兩根細(xì)線之間的夾必須是直角 C．兩彈簧秤的示數(shù)應(yīng)適當(dāng)大些 D．每次應(yīng)使橡皮條的伸長(zhǎng)量相同 （3）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與繩套結(jié)點(diǎn)的位置。圖中________是力F1與F2的合力的理論值，__________是力F1和F2的合力的實(shí)驗(yàn)值。通過(guò)把________和_________進(jìn)行比較，可以得出兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向。 0 2 4 6 8 10 90 180 270 θ/度 F/N 圖3 提升能力 9．在研究?jī)蓚€(gè)共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖3所示的合力F與兩分力之間的夾角θ的關(guān)系曲線，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．兩個(gè)分力大小分別為2N、8N B．兩分力大小分別為6N、8N F1 F3 F2 圖4 C．合力大小的范圍是10N≤F≤14N D．合力大小的范圍是2N≤F≤14N 10.某物體受到大小分別為F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用，在圖4所示的矢量圖中，合力的大小的是（ ） F1 F2 F3 1200 1200 1200 圖5 A．2 F2 B．2 F3 C．2 F1 D． F2 11．如圖5所示，在同一平面內(nèi)，有三個(gè)互成120的共點(diǎn)力，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=4N，F(xiàn)3=2N，這三個(gè)力的合力是（　 　?。? Ａ．０　　?。拢睳　　　 Ｃ．４Ｎ　　　?。模叮巍? 12．如圖6所示，在同一平面內(nèi)有四個(gè)共點(diǎn)力，F(xiàn)1＝5N與x軸正方向的夾角為37，F(xiàn)2＝10N與x軸負(fù)方向的夾角為53，F(xiàn)3＝9N沿著x軸的正方向，F(xiàn)4＝2N沿著y軸的負(fù)方向，求這四個(gè)的合力。（sin53=0.8，cos53=0.6） 37 53 F1 F4 F2 x F3 y 圖6 O 感悟經(jīng)典 遷移和設(shè)計(jì) （xx年山東高考題） 如圖7所示，某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將兩條橡皮筋的一端分別系在釘在墻上的兩個(gè)釘子A、B上，另外兩端與第三條橡皮筋拴接，結(jié)點(diǎn)為O，將第三條橡皮筋的另一端通過(guò)細(xì)繩掛一重物。 O A B 圖7 ①為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是 A．測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度 B．測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng) C．測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度 D．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置 ②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可采用的方法是更換不同的 ___________ 重新驗(yàn)證。 答案：①BCD ②重物 解析：本實(shí)驗(yàn)無(wú)法測(cè)量橡皮筋的拉力大小，但是，所選的橡皮筋的規(guī)格相同（材料、原長(zhǎng)和截面積等相同），因此它們的勁度系數(shù)相同。由胡克定律，拉力與伸長(zhǎng)量成正比，故可以用橡皮筋的伸長(zhǎng)量△x1、△x2、△x3分別代替拉力F1 、F2 、F3大小（如圖8所示），從而等效作出三個(gè)力的圖示，很容易驗(yàn)證平行四邊形定則。 另外，實(shí)際操作時(shí)，還必須注意以下幾點(diǎn)： （1）所選的橡皮筋的規(guī)格必須相同 （2）三個(gè)條橡皮筋一端拴接在同一點(diǎn)后，要保持它們的原長(zhǎng)相等 （3）繩子下面所掛重物的質(zhì)量不能過(guò)大，以保證橡皮筋不超出彈性限度 （4）兩個(gè)釘子的位置可以不在同一水平線上，這樣可以驗(yàn)證一般情況下平行四邊形定則 △x1 △x2 △x3 F1 F3 F2 圖8 第四節(jié) 力的合成 一．強(qiáng)化基礎(chǔ) 1.AD 2.A 3.D 4.C 5. 合力的大小為6N，方向：西偏南 6．15N；0　 ７．解：（1）略 （2）略 ８．（1）橡皮條 三角板 （2）AC (3) F、；F、 二.提升能力 ９．BD 10．A 11．B 12. 解：把F1、F2在x軸上投影，求x軸上的合力Fx= F1cos37＋F4－F2cos53=50.8＋2－100.6=0N；把F1、F2在y軸上投影，求y軸上的合力Fy= F1sin37＋F2sin53－F3=50.6＋100.8－9=2N,故這四個(gè)力的合力大小為2N，方向沿y軸正方向。