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1、. .第九讲 力的等效和替代一、课前热身1、在做“验证力的平行四边形定那么的实验时，橡皮条的一端固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，那么以下说法中正确的选项是 A同一次实验中，O点位置不允许变动B实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两只弹簧测力计之间的夹角必须取90D实验中，要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点2、以下说法中错误的选项是A力的合成遵循平行四边形定那么B一切矢量的合XX遵循平行四边形定那么C以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角
2、线都是它们的合力D与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力3、有三个共点力，大小分别是14N、10N、5N，其合力的最小值为A0B3NC5ND1N图14、将质量为m的长方形木块放在水平桌面上，用与水平方向成角的斜向右上方的力F拉着木块向右运动，如图1所示，那么A力F的水平分力为Fcos ，等于木块受的摩擦力B力F的竖直分力为Fsin ，它使物体m对桌面的压力比mg小C力F的竖直分力为Fsin ，它不影响物体对桌面的压力D力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上F2F1G图2A5、如图2，某同学把放在斜面上的木箱的重力分解为F1和F2两个力，F1平行于斜面向下，F2垂直于斜面向下，以下
3、关于这两个力的说法中，正确的选项是 AF1是木箱受的力 BF2是斜面受的压力CF2是木箱受的力 D斜面受的压力与F2大小相等二、考纲考点知 识 点要求程度矢量与标量力的合成与分解三、学习目标1、通过“验证力的平行四边形定那么初步体会等效替代的物理思想。2、进一步理解矢量和标量的概念，掌握力的平行四边形定那么，会用作图法和几何知识计算合力。3、知道什么是力的分解，了解力的分解的一般方法。四、学习过程一力的等效和替代1、影响力的作用效果是指力的三要素：分别为力的、。 2、如果几个力都作用在物体的，或者几个力的作用线相交于，这几个力就称为共点力。3、等效与替代是重要的科学思维方法之一，它能帮助将复杂
4、问题简单化。如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果一样，我们称之为力的。而且这个力与另外几个力可以相互替代，这就是力的。4、一个力作用在物体上，它产生的效果和几个力共同作用在该物体上产生的效果一样，这个力就叫做那几个力的，那几个力就叫做这个力的。问题1：在做“探究合力与分力的关系的实验中要注意些什么？例1、某同学做“验证力的平行四边形定那么实验时，主要步骤是：A在桌上放一块方木板， 在方木板上铺一X白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，
5、结点到达某一位置O。记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定那么求出合力F；E只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F的图示；F比拟F和F的大小和方向，看它们是否一样，得出结论。1有重要遗漏的步骤的序号是_和_；2遗漏的内容分别是_和_。图3练习1、将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计，沿着不同的方向拉弹簧测力计，当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如
6、图3所示，这时弹簧测力计的示数可从图中读出。1由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_N和_N。2在如下图的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。问题2：合力一定大于每个分力吗？例2、关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，以下说法正确的选项是A合力大小随着两夹角的增大而增大B合力随着两分力的夹角不大于180减小而增大C合力大小一定大于分力中的较大者D合力不可能小于分力中的较小者练习2、作用在物体上同一点的两个力之间的夹角由0逐渐增大到180的过程中，合力的大小将A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大后减小 D先减小后增大二力的合成与分解1、力的合成1矢量和标量：既有大小又有的物理量叫矢
7、量，矢量的合成与分解都遵从；只有大小没有的物理量叫标量，标量按求和。2力的合成：求几个力的叫做力的合成。3平行四边形定那么：用表示这两个共点力的线段为作，它的就表示合力的大小和方向，这就是力的平行四边形定那么。它可以求两个互成角度的共点力的合力。还可以根据需要简化成三角形。4两个共点力的合力X围：F合5平行四边形定那么可简化成三角形定那么，如图4。由三角形定那么还可以得到一个有用的推F1F2OFF1F2O图4FF论：如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，那么这n个力的合力为零。问题3：力的合成遵循什么规律？求合力的方法F1F2OFFF1F2OF图5图61作图法。作图法是先作力的图示，然后根据平
8、行四边形定那么作如图5所示的平行四边形，或如图6所示的三角形，再根据相同的标度，确定出合力的大小，再用量角器量出角度的大小，即合力的方向。2计算法。做出力的合成示意图，将求解合力的物理问题变成数学的几何问题。用平行四边形的对边平行且相等、菱形的对角线垂直且平分、勾股定理、正弦定理等来求解合力。力的合成的几种特殊情况：互相垂直的两个力的合成，如图7所示。夹角为两个等大的力的合成，如图8所示。夹角为120的两个等大的力合成，如图9所示。合力与一个分力相互垂直时力的合成，如图10所示。120oFF1F2图7图8图9图10例3、一个物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是100 N，夹角为90，请
9、用作图法和公式法分别求这两个力的合力。练习3、物体受到互相垂直的两个力F1、F2的作用，假设两力大小分别为5N、5N，求这两个力的合力。如果两力方向一样时合力大小为多少？两力方向相反时，合力大小？问题4：如何确定三个或三个以上力的X围？ 例4、一物体同时受到同一平面内三个力的作用，以下几组力的合力不可能为0的是A5 N、7 N、8 N B5 N、2 N、3 N图11C1 N、5 N、10 N D1 N、10 N、10 N练习4、有六个共点力大小分别是F、2F、3F、4F、5F、6F，相互间夹角均为60，如图11所示，那么它们的合力大小为，方向为。2、力的分解1力的分解：求一个力的分力，叫做力的
10、分解。2求分力的方法：力的分解遵循平行四边形法那么，力的分解相当于对角线求。两个力的合力唯一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的来分解。问题5：力的分解遵循什么规律？例5、如图12所示，画出光滑斜面上的小球的重力分解图图12AFFF图13练习5、画出以下图13中F的分力。 问题6：力的分解有定解的条件是什么？1、两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。2、一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。例6、双选在的一个力的分解中，以下情况具有唯一解的是A两个分力的方向，并且不在同一直线上B一个分力的大小和方向C一
11、个分力的大小和另一个分力的方向D两个分力的大小练习6、将一个竖直向下的8 N的力分解为两个力，其中一个分力方向水平，大小为6 N，那么另一个分力大小为A10 N B8 N C6 N D2 N问题7：什么是正交分解？利用正交分解法分解力时所遵偱的步骤如何？1、正交分解法：把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。2、用正交分解法求合力的步骤：1首先建立平面直角坐标系，并确定正方向2把各个力向x轴、y轴上投影，但应注意的是：与确定的正方向一样的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向3求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力
12、的代数和Fy合F5F1F2F3F4图144求合力的大小合力的方向：tan为合力F与x轴的夹角例7、有5个力作用于A点，这5个力的大小和方向相当于正六边形的两条邻边和三条对角线，如图14所示。F1=20N那么这5个力合力的大小为N，方向。图15练习7、设有三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形两条边和一条对角线，如图15所示，这三个力中最小的力的大小为F，那么这三个力的合力等于A3F B4F C5F D6F五、知能提高例1、如图16所示，把球放在倾角为的光滑斜面上，用一挡板使之处于静止状态，挡板如甲图图16甲乙时斜面受到的压力为N1，挡板受到的压力为F1；如乙图时斜面受到的压力为N2，挡板受到的压力为F2，那么1N1、N2的大小之比为；2F1与F2的大小之比为。例2、完成以下“验证平行四边形定那么实验的几个主要步骤：1如图17-甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点位置O和两测力计的示数F1、F2以及两细绳套的方向。2如图17-乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到_，记下细绳套的方向如图17-丙中的c，读得弹簧测力计的示数F_。3如图17-丙，按选定的标度作出了F1、F2的图示，请在图丙中：甲OF1=3NF2=4NOc丙O乙图17a按同样的标度作出力F的图示；b按力的
