2013与名师对话物理2-2

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1、(对应学生用书P23)一、力的合成与分解(Ⅱ)1．力的合成(1)合力与分力①定义：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力．②逻辑关系：合力和分力是一种等效替代关系．(2)共点力：作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力．(3)力的合成：求几个力的合力的过程或方法．(4)力的合成①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形，平行四边形的对角线(在两个有向线段F1、F2之间)就表示合

2、力的大小和方向，如图甲所示．②三角形定则求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段首尾顺次相接地画出，把F1、F2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力的大小和方向，如图乙所示．力的合成必须遵循“同物性”和“同时性”的原则．“同物性”是指待合成的诸力是作用在同一物体上的力．“同时性”是指待合成的诸力是同时出现的力．问题探究　生活中人们常说这样一句话“大家要心往一处想，劲往一处使，形成合力”，在这句话中的“合力”与我们物理语言中的“合力”意义一样吗？物理语言中的“合力”一定比“分力”大吗

3、？合力和分力的关系体现了怎样的物理思想方法？为什么要进行力的合成或分解？[提示]“大家要心往一处想，劲往一处使，形成合力”，在这句话中的“合力”实际上只是物理学中“合力”的一种特殊情况，即方向相同时合力的大小大于任何一个分力的大小．但物理语言中的“合力”可以比分力大，也可以比分力小，合力与分力的关系取决于各分力之间的夹角．合力和分力的关系蕴含着高中物理乃至整个学科中最重要的一种科学方法——“等效替代法”．合力的作用效果和它的几个分力共同作用的效果相同，所以为了研究问题的方便在分析物体受力情况时可以等效替代．2

4、．力的分解(1)概念：求一个力的分力的过程．(2)遵循的原则：平行四边形定则或三角形定则．(3)分解的方法①按力产生的效果进行分解．②正交分解．二、矢量和标量(Ⅰ)1．矢量：既有大小又有方向的量．相加时遵从平行四边形定则．2．标量：只有大小没有方向的量．求和时按算术法则相加．(对应学生用书P24)要点一合力的范围及共点力合成的常用方法1.共点力的合成(1)合成法则：平行四边形定则或三角形定则．③夹角为120°的两等大的力的合成，如图丙所示．由几何知识得出对角线将画出的平行四边形分为两个等边三角形，故合力的大小

5、与分力相等．2．合力范围的确定(1)两个共点力的合成：

6、F1－F2

7、≤F合≤F1＋F2，即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小，为

8、F1－F2

9、，当两力同向时，合力最大，为F1＋F2.(2)三个共点力的合成①三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3.②任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的和的绝对值．三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个

10、较小的力的和减去第三个较大的力．(2011·北京海淀区第一次联考)在研究两个共点力F1、F2的合成实验中，得到如图所示的合力F与两力夹角θ的关系图象．现有一物体在F1、F2、F3三个力的作用下保持静止状态，则F3可能为()A．8NB．12NC．14ND．16N[答案]ABC要点二力的分解的方法1.按力的效果分解(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；(2)再根据两个实际分力方向画出平行四边形；(3)最后由平行四边形知识求出两分力的大小．如右图所示，物体的重力G按产生的效果分解为两个分力，F1使物体下

11、滑，F2使物体压紧斜面．2．按问题的需要进行分解，具体分以下三个方面：(1)已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小．如图所示，已知F和α、β，显然该力的平行四边形是唯一确定的，即F1和F2的大小也被唯一地确定了.(2)已知合力和一个分力的大小与方向，求另一分力的大小和方向．如图所示，已知F、F1和α，显然此平行四边形是唯一确定的，即F2的大小和方向(角β也已确定)也被唯一地确定了．(3)已知合力、一个分力的方向和另一分力的大小，即已知F、α(F1与F的夹角)和F2的大小，这时则有如下的几种可能情况：①第一

12、种情况是F≥F2>Fsinα，则有两解，如下图左所示．②第二种情况是F2＝Fsinα时，则有唯一解，如图上图右所示．③第三种情况是F2F时，则有唯一解．如上图右所示．3．正交分解法(1)定义：把各个力沿相互垂直的方向分解的方法．(2)优点：把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂直的两个方向上