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《2013與名師對話物理2-2》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、(對應(yīng)學(xué)生用書P23)一、力的合成與分解(Ⅱ)1.力的合成(1)合力與分力①定義:如果一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用的效果相同,這一個力就叫那幾個力的合力,那幾個力就叫這個力的分力.②邏輯關(guān)系:合力和分力是一種等效替代關(guān)系.(2)共點力:作用在物體的同一點,或作用線的延長線交于一點的力.(3)力的合成:求幾個力的合力的過程或方法.(4)力的合成①平行四邊形定則:求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向線段為鄰邊作平行四邊形,平行四邊形的對角線(在兩個有向線段F1、F2之間)就表示合
2、力的大小和方向,如圖甲所示.②三角形定則求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的線段首尾順次相接地畫出,把F1、F2的另外兩端連接起來,則此連線就表示合力的大小和方向,如圖乙所示.力的合成必須遵循“同物性”和“同時性”的原則.“同物性”是指待合成的諸力是作用在同一物體上的力.“同時性”是指待合成的諸力是同時出現(xiàn)的力.問題探究 生活中人們常說這樣一句話“大家要心往一處想,勁往一處使,形成合力”,在這句話中的“合力”與我們物理語言中的“合力”意義一樣嗎?物理語言中的“合力”一定比“分力”大嗎
3、?合力和分力的關(guān)系體現(xiàn)了怎樣的物理思想方法?為什么要進(jìn)行力的合成或分解?[提示]“大家要心往一處想,勁往一處使,形成合力”,在這句話中的“合力”實際上只是物理學(xué)中“合力”的一種特殊情況,即方向相同時合力的大小大于任何一個分力的大小.但物理語言中的“合力”可以比分力大,也可以比分力小,合力與分力的關(guān)系取決于各分力之間的夾角.合力和分力的關(guān)系蘊含著高中物理乃至整個學(xué)科中最重要的一種科學(xué)方法——“等效替代法”.合力的作用效果和它的幾個分力共同作用的效果相同,所以為了研究問題的方便在分析物體受力情況時可以等效替代.2
4、.力的分解(1)概念:求一個力的分力的過程.(2)遵循的原則:平行四邊形定則或三角形定則.(3)分解的方法①按力產(chǎn)生的效果進(jìn)行分解.②正交分解.二、矢量和標(biāo)量(Ⅰ)1.矢量:既有大小又有方向的量.相加時遵從平行四邊形定則.2.標(biāo)量:只有大小沒有方向的量.求和時按算術(shù)法則相加.(對應(yīng)學(xué)生用書P24)要點一合力的范圍及共點力合成的常用方法1.共點力的合成(1)合成法則:平行四邊形定則或三角形定則.③夾角為120°的兩等大的力的合成,如圖丙所示.由幾何知識得出對角線將畫出的平行四邊形分為兩個等邊三角形,故合力的大小
5、與分力相等.2.合力范圍的確定(1)兩個共點力的合成:
6、F1-F2
7、≤F合≤F1+F2,即兩個力大小不變時,其合力隨夾角的增大而減小,當(dāng)兩力反向時,合力最小,為
8、F1-F2
9、,當(dāng)兩力同向時,合力最大,為F1+F2.(2)三個共點力的合成①三個力共線且同向時,其合力最大,為F1+F2+F3.②任取兩個力,求出其合力的范圍,如果第三個力在這個范圍之內(nèi),則三個力的合力的最小值為零,如果第三個力不在這個范圍內(nèi),則合力的最小值為最大的一個力減去另外兩個較小的力的和的絕對值.三個共點力合成時,其合力的最小值不一定等于兩個
10、較小的力的和減去第三個較大的力.(2011·北京海淀區(qū)第一次聯(lián)考)在研究兩個共點力F1、F2的合成實驗中,得到如圖所示的合力F與兩力夾角θ的關(guān)系圖象.現(xiàn)有一物體在F1、F2、F3三個力的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài),則F3可能為()A.8NB.12NC.14ND.16N[答案]ABC要點二力的分解的方法1.按力的效果分解(1)根據(jù)力的實際作用效果確定兩個實際分力的方向;(2)再根據(jù)兩個實際分力方向畫出平行四邊形;(3)最后由平行四邊形知識求出兩分力的大?。缬覉D所示,物體的重力G按產(chǎn)生的效果分解為兩個分力,F(xiàn)1使物體下
11、滑,F(xiàn)2使物體壓緊斜面.2.按問題的需要進(jìn)行分解,具體分以下三個方面:(1)已知合力和兩個分力的方向,求兩個分力的大小.如圖所示,已知F和α、β,顯然該力的平行四邊形是唯一確定的,即F1和F2的大小也被唯一地確定了.(2)已知合力和一個分力的大小與方向,求另一分力的大小和方向.如圖所示,已知F、F1和α,顯然此平行四邊形是唯一確定的,即F2的大小和方向(角β也已確定)也被唯一地確定了.(3)已知合力、一個分力的方向和另一分力的大小,即已知F、α(F1與F的夾角)和F2的大小,這時則有如下的幾種可能情況:①第一
12、種情況是F≥F2>Fsinα,則有兩解,如下圖左所示.②第二種情況是F2=Fsinα?xí)r,則有唯一解,如圖上圖右所示.③第三種情況是F2F時,則有唯一解.如上圖右所示.3.正交分解法(1)定義:把各個力沿相互垂直的方向分解的方法.(2)優(yōu)點:把物體所受的不同方向的各個力都分解到相互垂直的兩個方向上