人教版 (新课标)必修14 力的合成学案及答案
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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。
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