§3-4力的合成与分解
一、教学目标 知识与技能
1、理解力的合成和合力的概念
2、掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力。 3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。
4、理解力的分解是力的合成的逆运算，会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力 过程与方法
从物体的受力情况分析其力的作用效果，培养学生分析问题、解决问题的能力 情感态度与价值观
在实验的过程中，掌握正确的方法，结果要符合实验数据，培养学生实事求是的求实精神。.
教学重点：如何判定力的作用效果及分力之间的确定，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：合力的大小与分力间夹角的关系 教学用具制作课件辅助教学 二、教学过程 课题导入：复习
1. 什么是矢量？什么是标量？ 2. 画力的图示的步骤及要求是什么？
讲授新课:生活中大多数事情可以有一个力来完成，也可以由几个力来完成，比如：一桶水可以由一个人来提也可以由两个人来抬；一辆拖车可以由一辆拖拉机来拉，也可以由几匹马来拉。这说明一个力常常可以跟几个力共同作用达到相同的效果。
如果一个力作用在物体上，它产生的效果和几个力产生的效果相同，这个力就叫做这几个力的合力，而那几个力叫做这个力的分力，求几个已知力的合力叫做力的合成，求一个已知力的分力叫做力的分解。
下面我们就来研究一下力的合成。
1. 一条直线上两个力的合成（举生活中的实例）
（1） 两个力方向相同，合力的大小等于两个分力之和。
（2） 两个力方向相反，合力的大小等于两个分力之差，方向与分力中数值大的那个力方向相
同。
2. 互成角度的两个力的合成。通过上节课实验，我们知道：
1
求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作为邻边，作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则。
1） 对角线是指从两个分力的作用点出发的那条（两个分力与合力在同一个作用点上）。 2） 合力F与分力F1、F2是等效替代的关系。
等效性：合力在效果上是与几个分力相同的。
替代性：分力如被合力替代，则它们不能在参与其他的运算。
3） 求两个以上的力的合力的时，可以先求出任意两个力的合力，再求出这个力与第三个力的合力，
依此类推，直到求出所有力的合力为止。（注意替代性） 4） 平行四边形定则适用于一切矢量的合成。 3. 合力与分力的大小关系
演示实验：用铁片制成活动的平行四边形及其对角线
本实验形象说明，两个分力大小一定时，合力随两个分力间的夹角的增大而减小，两个分力在同一直线上时的合力的求法是平行四边形定则的特例。 ｜Ｆ1－Ｆ2｜≤Ｆ≤｜Ｆ1＋Ｆ2｜
说明：合力不一定总是大于分力，分力不一定小于合力。 4. 求合力的方法
例题1：两个力F1、F2同时作用一个物体上，其中F1=40N，方向向东；F2=30N，方向向北，求它们的合力。（注意方向）
解：（1）作图法 [分力与合力作用点相同、分力与合力比例要适当、虚线与实现要分清] （2）计算法（注意方向）
例题2：分力大小相等的力的合成（Ｆ1＝Ｆ2＝Ｆ）
a)
由菱形知识可知
F合?2Fcosb)
?2
当两个分力夹角为120°时，由等边三角形知识可知 Ｆ合＝Ｆ1＝Ｆ2＝Ｆ
在实际生活中，常常需要求一个已知力的分力。例如：用斜向上的拉力拉小车前进，该拉力产生两个作用效果，既要使小车克服阻力前进，同时还要将小车向上提，这个效果相当于两个力产生的。为了研究一个力在某个方向上的作用效果，需要根据力的作用效果分解力，求一个已知力的分力的过程叫做力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则。具体的方法就是： 把已知力作为平行四边形的对角线，平行四边形的两条邻边就是这个已知力的分力。
由几何知识可知，对于同一条对角线，可以作出无数个平行四边形来（如右图），即一个已知力可以
2
分解出无数对大小、方向不同的分力来，那么，一个力该如何分解呢？
有确切答案的两类分解问题： （1） 已知两个力的方向 （2） 已知一个分力的方向和大小 分解原则：
（1） 要考虑这个力的实际作用效果。 （2） 解决问题的方便。 分解的实例：
例1：放在水平面上的物体，受到一个斜向上的拉力作用，与水平方向成α角。
解析：演示台秤上斜向上拉物体的实验，说明产生两个效果：水平向前拉物体，同时竖直向上提物体。
按选定的标度画出力F的图示。以表示F的线段为对角线，以水平方向和竖直方向的线段为邻边，做平行四边形，两个邻边就分别表示力F的两个分力F1、F2。由直角三角形的知识可以求出：
F1＝Ｆcosα F2＝Ｆsinα
例2：放在斜面上的物体，斜面的倾角为α。
解析：演示钢尺上重物向沿着斜面下滑并且钢
尺被压弯的实验，说明放在斜面上的物体产生两个作用效果：使物体平行于斜面向下滑，同时有时物体垂直于斜面压紧斜面。
按选定的标度画出力Ｇ的图示。以表示Ｇ的线段为对角线，以平行于斜面的线段和竖直与斜面的线段为邻边，做平行四边形，两个邻边就分别表示力Ｇ的两个分力G1、G2。由直角三角形的知识可以求出：
G1＝Ｇsinα G2＝Ｇcosα
（强调合力与他的分力的等效替代的关系）G1为效果力，实际上并非物体所受的力，是重力沿斜面方向的分力，称为下滑分力；G2也是效果力，实际上并非物体所受的力，是重力垂直于斜面方向的分力；G1、G2两个力的效果与重力G的效果相同。
α α F1 F2 G F1’
F1 F2 F F2’
F α F2 α F
F1
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2024-2024学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．铅球是田径运动的投掷项目之一，它可以增强体质，特别是对发展躯干和上下肢的力量有显著作用。如图所示，某同学斜向上抛出一铅球，若空气阻力不计，图中分别是铅球在空中运动过程中的水平位移x、速率v、加速度a和重力的瞬时功率P随时间t变化的图象，其中正确的是（ ）
A． B． C．
D．
2．如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，偏角为θ，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是（ ）
A．小球带负电
B．当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角θ变小
C．当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从下向上
D．当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率
3．A、B、C三点构成等边三角形，边长为2cm，匀强电场方向与ABC构成的平面夹角30°，电势
4
?A??B?4V，?C?1V，下列说法正确的是（ ）
A．场强大小为150V/m B．场强大小为200V/m
C．将一个正电荷从A点沿直线移到C点，它的电势能一直增大 D．将一个正电荷从A点沿直线移到B点，它的电势能先增大后减小
4．在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220，副线圈的匝数可调，L1、L2、L3和L4是四个相同的灯泡。当在a、b两端加上瞬时值表达式为u?2202sin100πt(V)的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．变压器副线圈的匝数为440 B．灯泡的额定电压为55V C．变压器原线圈两端电压为220V
D．穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V
5．木箱内的地板上放置一个5kg的物体，钢绳吊着木箱静止在某一高度处。从计时时刻开始钢绳拉着木箱向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为4m/s2，至第3s末钢绳突然断裂，此后木箱先向上做匀减速运动，到达最高点后开始竖直下落，7s末落至地面。木箱在空中运动的过程中地板始终保持水平，重力加速度取10m/s2。下列说法正确的是（ ） A．第2秒末物体的重力增大到70N B．第4秒末物体对木箱地板的压力为70N C．第4秒末物体对木箱地板的压力为50N D．第6秒末物体对木箱地板的压力为0
6．如图所示为某一电场中场强E-x图像，沿x轴正方向，电场强度为正，则正点电荷从x1运动到x2，其电势能的变化是
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高中物理第三章力的合成与分解教案粤教必修
