2013魯科版必修一4.1《力的合成》word學(xué)案1

1、第1節(jié)力的合成的應(yīng)用力的合成的應(yīng)用[概念規(guī)律導(dǎo)思]注意：⑴在一直線上的兩個力的合成可以直接用加減法，但互成角度的兩個的合成一定要遵守平行四邊形定則⑵互成角度的兩個的合成的問題上，常常要用到幾何關(guān)系，要求同學(xué)們復(fù)習(xí)一下平面幾何的相關(guān)知識，如勾股定理，平行四邊形、菱形的性質(zhì)，相似三角形的性質(zhì)等[例題解析]例1兩個分力F1=F2=6N，其夾角為θ，求：（1）當(dāng)θ=時，合力F=6N；（2）當(dāng)θ=時，合力F6N；（3）當(dāng)θ=時，合力F6N，則有1

2、2cos6，即cos，0≤60，得0≤θθ2θ2θ2120；（3）令F6N，則有12cos6，即cos，60≤90，得120θ2θ2θ2θ≤180。反思反思力的合成遵守平行四邊形定則，其合力大小不一定等于兩個分力大小之和，其大小可以小于每一個分力，也可以大于每一個分力，還可能等于某個分力。例2用一匹馬剛好能把陷入泥坑里的汽車?yán)鰜?。一個同學(xué)說用兩匹馬一定能夠輕松地將車?yán)?，他說得對嗎？答案：求兩匹馬對車的拉力的合力不能簡單地將兩個力相加

3、，而應(yīng)遵守平行四邊形定則。根據(jù)平行四邊形定則可知兩個共點力的合力F大小范圍應(yīng)滿足|F1–F2|≤F≤F1F2，兩個共點力的合力大小可能小于其中任意一個力，所以這個同學(xué)說得不正確。反思反思解決本題的關(guān)鍵是審題，將實際問題轉(zhuǎn)化為合力與分力的關(guān)系進(jìn)行討論力的合成基本概念共點力合力力的合成力的平行四邊形定則合力F與分力F1、F2的大小關(guān)系：|F1–F2|≤F≤F1F2例3如圖5–4所示，有五個力F1、F2、F3、F4、F5作用于某點O，構(gòu)成一個

4、正六邊形的兩鄰邊和三條對角線。設(shè)F3=10N，試求這5個力的合力。解析：求五個共點力的合力，同樣依據(jù)平行四邊形定則，其一般解題步驟是：先求出其中任意兩個力的合力，再求出合力跟第三個力的合力……直到把這五個力都合成為止。最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。但對這種多個力的合成問題，應(yīng)先對力進(jìn)行分析，通過組合使問題簡化。本題有兩種組合方式：組合一：F1和F5，F(xiàn)2和F4。它們的合力方向都與F3同向，分別求出F1和F5，F(xiàn)2和F4的合力，再求它們

5、與F3的合力。組合二：F1和F4，F(xiàn)2和F5。分別求出F1和F4，F(xiàn)2和F5的合力，再求它們與F3的合力。答案：組合一：根據(jù)正六邊形的特點，將圖5–4中的F1、F3的箭頭連接起來，可求得F1=F5=5N，F(xiàn)2=F4=5N，以表示F13和F5的線段為鄰邊作出的平行四邊形為菱形，如圖5–4a所示，由此求得的合力F15=5N。以表示F2和F4的線段為鄰邊作出的平行四邊形如圖5–4b所示，由此求得F2和F4的合力F24=15N。這五個力的合力F

6、=F15F24F3=30N，方向沿F3的方向組合二：依據(jù)正六邊形的性質(zhì)，不難看出，F(xiàn)1、F4的合力與F3的大小和方向都相同。同理可得F2、F5的合力也與F3相同。所求五個力的合力就等效為三個共點同向的F3的合力，即所求五個力的合力大小為30N，方向沿F3的方向，（合力與合成順序無關(guān)）。顯然組合二解法較簡單。反思反思此題若根據(jù)平行四邊形定則，應(yīng)用正六邊形的幾何特征及三角形有關(guān)知識求解，將會涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算。巧用物理概念、物理規(guī)律和物理方