高中物理人教版必修1教案 力的合成1

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111 力的合成 從容說(shuō)課 力的合成是高中物理中又一次矢量的合成，是為以后綜合的受力分析作準(zhǔn)備的一節(jié)課，理解力的合成需要掌握一種方法，那就是等效的方法.這節(jié)課從實(shí)驗(yàn)入手，通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手找出合力與分力之間的關(guān)系，這樣容易使學(xué)生接受.應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)和多個(gè)實(shí)例說(shuō)明一個(gè)事實(shí):由于兩個(gè)力作用在一個(gè)物體上，物體所表現(xiàn)出來(lái)的形變量或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變跟一個(gè)力作用在這個(gè)物體上時(shí)，物體所表現(xiàn)出來(lái)的形變量或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化相同. 對(duì)于平行四邊形定則的教學(xué)，可以在初步的矢量合成的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加深，可以先進(jìn)行在一條直線上力的合成，然后再進(jìn)行互成角度力的合成.平行四邊形定則不要直接告訴學(xué)生，最好是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得出，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律，有利于鍛煉學(xué)生的能力. 對(duì)于共點(diǎn)力的教學(xué)，重點(diǎn)在于利用演示實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例，形象地對(duì)比共點(diǎn)力和非共點(diǎn)力，在此基礎(chǔ)上建立共點(diǎn)力的圖景. 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.理解合力、分力、力的合成、共點(diǎn)力的概念. 2.掌握平行四邊形定則，會(huì)用平行四邊形定則求合力. 3.理解力的合成本質(zhì)上是從作用效果相等的角度進(jìn)行力的相互替代. 過(guò)程與方法 1.通過(guò)學(xué)習(xí)合力和分力的概念，了解物理學(xué)常用的方法——等效替代法. 2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義和基本過(guò)程，并進(jìn)行初步的探究. 3.學(xué)生在自主找規(guī)律的過(guò)程中體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣.實(shí)驗(yàn)結(jié)果在誤差范圍內(nèi)是準(zhǔn)確的. 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.培養(yǎng)學(xué)生善于交流的合作精神，在交流合作中發(fā)展能力，并形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法. 2.通過(guò)力的等效替代，使學(xué)生領(lǐng)略跨學(xué)科知識(shí)結(jié)合的奇妙，同時(shí)領(lǐng)會(huì)科學(xué)探究中嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的精神和態(tài)度. 教學(xué)重點(diǎn) 1.合力與分力的關(guān)系. 2.平行四邊形定則及應(yīng)用. 教學(xué)難點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施. 教具準(zhǔn)備 多媒體課件，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材:木板、白紙、圖釘（若干）、橡皮筋、細(xì)繩套（兩根）、彈簧秤（兩只）、三角板、鉛筆. 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 ［新課導(dǎo)入］ 【復(fù)習(xí)提問(wèn)】 師:力的概念是什么？ 生:力是物體間的相互作用. 師:力的作用效果是什么？ 生:力的作用效果是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化或使物體發(fā)生形變. 師:（播放歌曲《眾人劃槳開(kāi)大船》片段）剛才這首歌大家可能都聽(tīng)過(guò)，叫做《眾人劃槳開(kāi)大船》，從物理學(xué)的角度說(shuō)，一個(gè)人劃槳產(chǎn)生的力太小不能開(kāi)大船，眾人劃槳產(chǎn)生的力合起來(lái)才能開(kāi)動(dòng)大船.如果知道每個(gè)人劃槳的力，怎樣求合起來(lái)的力呢？學(xué)習(xí)了這一節(jié)課后我們就可以解決這個(gè)問(wèn)題了. ［新課教學(xué)］ 一、力的合成 【演示實(shí)驗(yàn)】 讓學(xué)生把一桶水或一個(gè)重物從地面上想辦法放在桌面上. 師:（對(duì)一個(gè)大個(gè)同學(xué)提問(wèn)）這位同學(xué)你的做法是什么？請(qǐng)具體操作一下. 生:我用一只手就可以把它提到桌面上.（同時(shí)演示） 師:（對(duì)瘦弱的女生提問(wèn)）你們的做法是什么？ 生:我們可以?xún)蓚€(gè)人把它抬上來(lái).（同時(shí)演示） 師:同學(xué)們仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，一位力氣大的同學(xué)只用一只手一個(gè)力就可以把水桶從地面提到桌面上，兩個(gè)女同學(xué)用兩只手給水桶兩個(gè)力，同樣也把水桶從地面移動(dòng)到桌面上，不同的同學(xué)用不同的方法達(dá)到了一個(gè)共同的目的.在提水桶這個(gè)事件上，這一個(gè)力產(chǎn)生的作用效果和兩個(gè)力的作用效果是相同的.生活中還有哪些例子可以說(shuō)明同樣的問(wèn)題? 生:（舉身邊的例子）狗拉雪橇在雪地上運(yùn)動(dòng)，打夯，抬重物和起重機(jī)相比較等等. 師:在這些例子中，一個(gè)力與幾個(gè)力產(chǎn)生了同樣的效果，可以用這一個(gè)力代替那幾個(gè)力，這一個(gè)力與那幾個(gè)力是什么關(guān)系? 生:這一個(gè)力是那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力是這一個(gè)力的分力. 師:請(qǐng)同學(xué)們用自己的話總結(jié)什么叫合力. 生:當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力共同作用時(shí)，我們常?？梢郧蟪鲞@樣一個(gè)力，這個(gè)力的作用效果跟原來(lái)幾個(gè)力的作用效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力. 師:原來(lái)的那幾個(gè)力叫做分力，你能用自己的話總結(jié)一下什么是力的合成嗎？ 生:求幾個(gè)力合力的過(guò)程叫做力的合成. 師:那么幾個(gè)力的合力怎樣來(lái)求呢？下面我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下求合力的方法. 實(shí)驗(yàn)探究求合力的方法 師:怎樣求合力呢？我們先來(lái)看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn).（用兩只彈簧秤成一定角度提起一個(gè)重物，分別讀一下兩只彈簧秤的讀數(shù).然后用一只彈簧秤提起這個(gè)物體，看這時(shí)彈簧秤的讀數(shù)） 學(xué)生需要仔細(xì)觀察讀數(shù) 師:看一下兩只彈簧秤的示數(shù)之和是不是等于一只彈簧秤的讀數(shù). 生:（觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行簡(jiǎn)單處理）一只彈簧秤的讀數(shù)不等于兩只彈簧秤的讀數(shù)之和，而是比兩只彈簧秤讀數(shù)之和稍微小一些. 師:（微笑鼓勵(lì)）這位同學(xué)觀察得很仔細(xì)，按照算術(shù)法則，兩只彈簧秤的讀數(shù)之和應(yīng)該等于一只彈簧秤的讀數(shù)，可見(jiàn)力的合成并不是簡(jiǎn)單地相加減.那么它們之間的關(guān)系到底是怎樣的呢?首先明確實(shí)驗(yàn)的目的是什么. 生:探究求合力的方法. 師:實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是什么？（啟發(fā)合力的定義） 生:（學(xué)生齊聲回答）合力的作用效果與幾個(gè)力共同作用的效果相同. 師:下面我們根據(jù)提供的器材，同學(xué)們分小組討論，抓住合力和分力效果相同這一關(guān)鍵，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇適當(dāng)?shù)膬x器，把不需要的儀器放在一邊.（這里儀器的提供可以有一些干擾項(xiàng)，比如說(shuō)放置小車(chē)和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，鍛煉學(xué)生選擇儀器的能力） 注意:啟發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是:兩個(gè)力共同作用的效果和一個(gè)力單獨(dú)作用效果相同，怎樣設(shè)計(jì)才能夠更容易控制兩種情況下力的作用效果相同. 師:在做實(shí)驗(yàn)之前，讓一個(gè)小組的同學(xué)介紹他們的實(shí)驗(yàn)器材的選擇和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)過(guò)程. 生:力的作用效果有兩種，一種是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，一種是使物體發(fā)生形變.要探究一個(gè)力的作用效果和兩個(gè)力的作用效果相同，從這兩個(gè)方面入手都可以，只是用力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不如使物體發(fā)生形變?nèi)菀卓刂疲晕覀冞x擇的是用力改變物體的形變這種方法來(lái)探究合力和分力的關(guān)系；對(duì)于物體的選擇，我們選擇了容易發(fā)生形變的橡皮筋來(lái)進(jìn)行.在一個(gè)力和兩個(gè)力共同作用下讓橡皮筋的形變量相同.我們組選擇的儀器是:方木板、白紙、彈簧秤（兩個(gè)）、橡皮筋（兩條）、細(xì)繩（兩條）、刻度尺（或三角板）、圖釘（若干，用來(lái)固定白紙） （注:要多了解各個(gè)組的實(shí)驗(yàn)器材的選擇情況，指出他們的優(yōu)點(diǎn)和不足，幫助他們改進(jìn)自己的設(shè)計(jì)，這里僅舉一例作為代表） 師:（同學(xué)鼓掌鼓勵(lì)）剛才這位同學(xué)代表他們組說(shuō)得非常好，我們現(xiàn)在根據(jù)同學(xué)們自己選擇的器材來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案.首先考慮實(shí)驗(yàn)步驟怎樣進(jìn)行. 師:（提示）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中一個(gè)力與兩個(gè)力等效的標(biāo)志是什么？ 生1:橡皮筋伸長(zhǎng)量相同. 生2:除了伸長(zhǎng)量相同之外還應(yīng)該伸長(zhǎng)到同一個(gè)位置，因?yàn)榱κ鞘噶浚扔写笮∮钟蟹较? 師:剛才第二個(gè)同學(xué)補(bǔ)充得非常好，一定要考慮到力的矢量性.兩次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋應(yīng)該伸長(zhǎng)到同一個(gè)位置才能保證作用效果完全相同. 多媒體展示設(shè)計(jì)較好的組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)參考案例1 實(shí)驗(yàn)步驟:（1）在桌上平放一個(gè)方木板，在方木板上鋪上一張白紙，用圖釘把白紙固定好. （2）用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(diǎn)（A點(diǎn)的位置應(yīng)該靠近頂端中點(diǎn)），在橡皮筋的另外一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另外一端是繩套. （3）用彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置Ｏ. （4）用鉛筆記下Ｏ的位置和兩條細(xì)繩的方向，分別讀出兩只彈簧秤的示數(shù)（在同一條件下）. （5）用鉛筆和三角板在白紙上從Ｏ點(diǎn)沿著兩繩的方向畫(huà)直線，按照一定的標(biāo)度作出兩個(gè)力Ｆ1和Ｆ2的圖示. （6）只用一只彈簧秤，通過(guò)細(xì)繩把橡皮筋的結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置Ｏ點(diǎn)，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力Ｆ的圖示. （7）探究這三個(gè)力的大小及方向的關(guān)系. 注意事項(xiàng):①同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧秤的選取方法是:將兩只彈簧秤鉤好后對(duì)拉，若兩只彈簧秤在拉的過(guò)程中，讀數(shù)相同，則可選，若不同，應(yīng)另?yè)Q，直至相同為止，使用時(shí)彈簧秤與板面平行. ②在滿足合力不超過(guò)彈簧秤量程及橡皮條形變不超過(guò)彈性限度的條件下，應(yīng)使拉力盡量大一些，以減小誤差. ③畫(huà)力的圖示時(shí)，應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度，盡量使圖畫(huà)得大一些，但也不要太大而畫(huà)出紙外.要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出合力. ④在同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長(zhǎng)的結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同. ⑤由作圖法得到的F和實(shí)際測(cè)量得到的F′，不可能完全符合，但在誤差允許范圍內(nèi)可認(rèn)為F和F′符合. 【參考案例2】 合力和分力的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)步驟: （1）器材的選取:如圖3－4－1所示的演示儀、彈簧秤、橡皮筋、細(xì)繩、鉤碼若干、印有間隔相等的同心圓的紙足量. （2）用兩根細(xì)繩系著橡皮筋的一端，橡皮筋的另一端固定在儀器頂端的小釘上，調(diào)節(jié)器材上的兩個(gè)滑輪的距離，使之便于操作. （3）分別在細(xì)繩下懸掛鉤碼若干，并把細(xì)繩置于滑輪上（注意使橡皮筋、細(xì)繩在同一豎直平面上）.記錄兩繩上懸掛鉤碼的數(shù)量和兩繩與紙邊的交點(diǎn)C、D.如圖3－4－1所示. 圖3－4－1 （4）待橡皮筋伸長(zhǎng)且穩(wěn)定后把印有同心圓的紙置于橡皮筋與細(xì)繩的后面，并使同心圓的圓心O和橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)重合，并用圖釘固定紙片. （5）卸去鉤碼，直接用一個(gè)彈簧秤拉細(xì)繩（注意使橡皮筋、細(xì)繩、彈簧秤在同一豎直平面上），使結(jié)點(diǎn)也伸長(zhǎng)至圓心O處.記錄彈簧秤的讀數(shù)和繩與紙邊的交點(diǎn)J.如圖3－4－2所示. 圖3－4－2 （6）取下紙片，作射線OC、OD、OJ，并用力的圖示法作出三個(gè)力（力的比例線段以三個(gè)矢量的長(zhǎng)度都不超出紙邊為宜）.如圖3－4－3所示. 圖3－4－3 （7）相鄰箭頭用虛線相連，構(gòu)成一個(gè)由兩個(gè)三角形組成的四邊形. （8）觀察這個(gè)四邊形的特點(diǎn)（若誤差不大，這個(gè)四邊形是平行四邊形，合力在其對(duì)角線上）. （9）改變砝碼的數(shù)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn).若有時(shí)間，也可改變兩滑輪的距離（即改變兩分力的夾角）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn). 說(shuō)明:本實(shí)驗(yàn)中的同心圓紙是可以移動(dòng)的，同心圓是為了最終得出力的大小關(guān)系而設(shè)計(jì)的，紙能移動(dòng)是為了在實(shí)驗(yàn)中方便找出圓心O的位置，縮短實(shí)驗(yàn)的時(shí)間. 學(xué)生可能得出的結(jié)論:以表示兩個(gè)分力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形，則這個(gè)平行四邊形中表示兩分力的線段所夾的對(duì)角線表示合力的大小和方向. 建議:讓同學(xué)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論.結(jié)論不一定要與上面的結(jié)論一致，教師要讓學(xué)生有成就感.在下一節(jié)的學(xué)習(xí)中教師會(huì)直接給出結(jié)論. 師:下面我們進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中大家可以有意識(shí)地控制一下兩個(gè)分力之間的夾角. 學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo) 師:請(qǐng)同學(xué)們?nèi)∠掳准?，把?shí)驗(yàn)器材整理好，然后仔細(xì)分析三個(gè)力的圖示.大小有沒(méi)有關(guān)系，是不是合力大小等于兩個(gè)分力大小之和？ 生:大小沒(méi)有絕對(duì)的關(guān)系，合力的大小并不等于兩個(gè)分力大小之和. 師:建議同學(xué)們把合力和分力的末端用虛線連接起來(lái). 生1:虛線和原來(lái)的兩個(gè)分力構(gòu)成了一個(gè)四邊形. 生2:好像是矩形（兩個(gè)力成90角的同學(xué)） 生3:好像是菱形. 生4:（興奮地喊了起來(lái)）總結(jié)幾組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這個(gè)四邊形應(yīng)該是平行四邊形. 師:（微笑）對(duì)，最為一般的結(jié)論是這兩條虛線和兩個(gè)分力組成的圖形是平行四邊形. 師:（繼續(xù)分析）合力與兩個(gè)分力處于平行四邊形的什么位置？ 生:合力在平行四邊形的對(duì)角線上，兩個(gè)分力為平行四邊形的兩條鄰邊. 師:平行四邊形的對(duì)角線有兩條，合力在哪一條上？ 生:兩個(gè)分力為鄰邊的之間的對(duì)角線上. 師:你能用自己的語(yǔ)言準(zhǔn)確地描述合力與分力之間的關(guān)系嗎？ 生:兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表了合力的大小和方向. 師:（總結(jié)）這就是今天我們用自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)探究出的結(jié)論，這個(gè)結(jié)論叫做平行四邊形定則.下面我們通過(guò)一個(gè)例題進(jìn)一步加深對(duì)平行四邊形定則的理解. 多媒體出示例題，學(xué)生讀題并嘗試解決例題 例題:力F1=45 N，方向水平向右，力F2=60 N，方向豎直向上.求這兩個(gè)力合力的大小和方向. 師:請(qǐng)同學(xué)說(shuō)一下自己的思路. 生:我是分這樣幾步進(jìn)行的: ①選擇標(biāo)度，用1 cm代表15 N. ②用三角板作出兩個(gè)力的圖示. ③作出和兩個(gè)力大小相等的平行線，完成平行四邊形. ④連接兩力之間的對(duì)角線，即表示合力. ⑤用刻度尺量出對(duì)角線的長(zhǎng)度. ⑥通過(guò)比例關(guān)系求出合力的大小. ⑦用量角器量出合力與分力之間的夾角，得到合力的大小是75 N，與45 N的力的夾角是53. 師:如果改變兩個(gè)力之間的夾角，將兩個(gè)力之間的夾角改為60和120，則合力分別是多大？ 學(xué)生作圖求解，投影學(xué)生作圖 生:當(dāng)夾角是60時(shí)，兩個(gè)力的合力是90 N；當(dāng)夾角是120時(shí)，兩個(gè)力的合力是54 N. 師:根據(jù)我們上面的計(jì)算，在兩個(gè)分力大小不變的情況下，改變兩個(gè)分力的夾角，合力怎樣變化? 生:合力隨夾角的變大而變小，隨夾角的變小而變大. 師:什么情況下合力最大，什么情況下合力最小？ 生:當(dāng)兩個(gè)分力之間的夾角為0時(shí)兩個(gè)力的合力最大，最大值為二力之和；當(dāng)兩個(gè)分力之間的夾角為180時(shí)兩個(gè)力的合力最小，最小值為二力之差. 師:可見(jiàn)合力的范圍在二力之和和二力之差之間.請(qǐng)同學(xué)們觀看動(dòng)畫(huà):在兩個(gè)分力夾角變化時(shí)合力大小的變化情況. 【學(xué)生觀看動(dòng)畫(huà)，進(jìn)一步體會(huì)合力的大小和分力夾角之間的關(guān)系，動(dòng)畫(huà)最好用Flash模擬，具有動(dòng)感】 師:前面學(xué)習(xí)的都是兩個(gè)力的合成，如果是三個(gè)力或者三個(gè)以上的力的合成，應(yīng)該怎樣進(jìn)行處理？ 生:我們可以先求出兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力. 【課堂訓(xùn)練】 1.假設(shè)一座斜拉橋中某對(duì)鋼索與豎直方向的夾角都是30，每根鋼索中的拉力都是3104 N，那么它們對(duì)塔柱形成的合力有多大？ 答案:5.2104 N或5.1104 N 方向沿兩鋼索拉力方向間的角平分線 解析:把兩鋼索的拉力看成沿鋼索方向兩個(gè)分力，以它們?yōu)猷忂呑髌叫兴倪呅?，其?duì)角線就表示它們的合力.由對(duì)稱(chēng)性可知，合力方向一定沿塔柱豎直向下.下面用兩種方法計(jì)算出這個(gè)合力的大小. （1）圖解法:自O(shè)點(diǎn)引兩條有向線段OA和OB，它們跟豎直方向間的夾角都為30.取單位長(zhǎng)度為1104 N，則OA和OB的長(zhǎng)度都是3個(gè)單位長(zhǎng)度.量得對(duì)角線OC長(zhǎng)為5.2個(gè)單位長(zhǎng)度（如圖3－4－4所示），所以合力的大小為 F=5.21104 N=5.2104 N 方向沿兩鋼索拉力方向間的角平分線，如圖3－4－4所示. 圖3－4－4 （2）計(jì)算法:根據(jù)這個(gè)平行四邊形是一個(gè)菱形的特點(diǎn)（如圖3－4－5所示），連AB，交OC于D，則AB與OC互相垂直平分，即AB⊥OC，且AD=DB，OD=DC.考慮直角三角形AOD，其中∠AOD=30，而OD=OC，所以合力的大小為 F=2F1cos30=23N=5.1104 N 方向沿兩鋼索拉力方向間的角平分線，如圖3－4－5所示. 圖3－4－5 2.一物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)力的作用，下列力的合力可能為零的是 A.5 N、7 N、8 N B.5 N、2 N、3 N C.1 N、5 N、10 N D.1 N、10 N、10 N 答案:ABD 提示:兩個(gè)力的合力的范圍是:｜F1－F2｜≤F≤F1+F2.三個(gè)力的合力的求法是:先求兩個(gè)力的合力，然后將這個(gè)合力與第三個(gè)力合成，得到總的合力.A選項(xiàng)中，前兩個(gè)力的合力范圍是2 N≤F′≤12 N，包含了8 N在內(nèi)，當(dāng)前兩個(gè)力的合力大小正好為8 N，且與第三個(gè)力方向相反時(shí)，其總的合力為零.因此A選項(xiàng)正確.同理，B、D選項(xiàng)正確，C選項(xiàng)錯(cuò)誤.故答案應(yīng)選ABD. 點(diǎn)撥:當(dāng)兩個(gè)力合力的范圍包含第三個(gè)力的大小時(shí)，則三個(gè)力的合力的最小值為零. 二、共點(diǎn)力 師:同學(xué)們自學(xué)課本上有關(guān)共點(diǎn)力的知識(shí)，在閱讀的時(shí)候注意這樣幾個(gè)問(wèn)題: ①什么樣的力是共點(diǎn)力？ ②你認(rèn)為掌握共點(diǎn)力概念時(shí)應(yīng)該注意什么問(wèn)題？ ③力的合成的平行四邊形定則有沒(méi)有適用條件，如果有，適用條件是什么？ 注:這一部分知識(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以通過(guò)學(xué)生自學(xué)鍛煉學(xué)生的閱讀能力和自學(xué)能力. 生1:如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多個(gè)力的作用，有些情況下這些力共同作用在同一個(gè)點(diǎn)上，或者雖然不是作用于同一個(gè)點(diǎn)上，但是他們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力. 生2:掌握共點(diǎn)力時(shí)，不僅要看這幾個(gè)力是不是作用于一個(gè)點(diǎn)，還要看它們的延長(zhǎng)線是不是交于一個(gè)點(diǎn). 生3:力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力作用的情況. 【課堂訓(xùn)練】 三個(gè)共點(diǎn)力，大小分別為11 N、6 N、14 N，在同一平面內(nèi)，各力間的夾角可變，求此三力的合力大小的范圍. 答案:0≤F≤31 N 解析:當(dāng)三個(gè)力方向相同時(shí)，合力取最大值 Fmax=11 N+6 N+14 N=31 N. 因11 N和6 N這兩個(gè)力的合力范圍是5 N≤F12≤17 N，其合力可以為14 N，則當(dāng)此14 N的力恰與題給的第三個(gè)力（14 N）方向相反且在一條直線上時(shí)，合力就為零.故題給的三個(gè)共點(diǎn)力的合力F大小為0≤F≤31 N. ［小結(jié)］ 本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作過(guò)程，一定要讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出力的合成法則——即平行四邊形定則，這樣才能使學(xué)生在掌握這個(gè)問(wèn)題上能夠深刻地理解并能夠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鍛煉能力.對(duì)于平行四邊形定則的應(yīng)用，應(yīng)該多舉例子，也可以安排一節(jié)習(xí)題課進(jìn)行專(zhuān)門(mén)練習(xí)，并在習(xí)題課中補(bǔ)力的合成的另外一種常用的方法——三角形定則，供學(xué)生開(kāi)闊視野. ［布置作業(yè)］ 教材第67頁(yè)問(wèn)題與練習(xí). ［課外訓(xùn)練］ 1.一個(gè)質(zhì)量為20 kg的物體在水平地面上向東滑動(dòng)，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，運(yùn)動(dòng)的物體同時(shí)又受到20 N向西的水平拉力作用.若g取10 m/s2，則物體受到的合外力為 A.大小為60 N，方向向西 B.大小為60 N，方向向東 C.大小為20 N，方向向西 D.大小為20 N，方向向東 2.如圖3－4－6所示，為兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F隨兩分力的夾角θ變化的圖象，則這兩個(gè)力的大小分別為 圖3－4－6 A.1 N和4 N B.2 N和3 N C.1 N和5 N D.2 N和4 N 3.如圖3－4－7所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B，輕繩的一端C固定在墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量為m=10 kg的重物，∠CBA=30.則滑輪受到繩子的作用力為 圖3－4－7 A.50 N B.50 N C.100 N D.100 N 4.如圖3－4－8所示，為了防止電線桿發(fā)生傾斜，在兩側(cè)對(duì)稱(chēng)地用鋼絲繩把它拉緊，固定在地面上，拉力大小均為500 N不變.試回答下列問(wèn)題: 圖3－4－8 （1）為了節(jié)約，只用一根鋼絲繩是否可以？為什么？ （2）如果兩根鋼絲繩與電線桿的夾角θ=30，試用作圖法求出鋼絲繩對(duì)電線桿拉力的合力； （3）當(dāng)θ發(fā)生變化時(shí)，它們的合力大小將怎樣變化? 參考答案 1.答案:A 解析:物體相對(duì)地面向東滑動(dòng)，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力方向的定義，可以確定物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力f=μFN=μG=0.22010 N=40 N，方向向西.在物體受到滑動(dòng)摩擦力的同時(shí)還受到一個(gè)水平向西、大小為20 N的力的作用，所以物體在水平方向受到的合力為60 N，方向向西. 2.答案:B 解析:根據(jù)圖象可知，當(dāng)這兩個(gè)共點(diǎn)力之間的夾角是180時(shí)大小是1 N，可知F1－F2=1 N，當(dāng)兩個(gè)共點(diǎn)力之間的夾角是0時(shí)，它們的合力大小是5 N，即F1+F2=5 N，列方程求解即可. 3.答案:C 提示:以滑輪為研究對(duì)象，懸掛重物的繩子的張力是mg，故小滑輪受到繩子的作用力沿BC、BD方向，大小都是100 N，從圖3－4－9中看出，∠CBD=120，∠CBF=∠DBF，得∠CBF=60，即△CBF是等邊三角形，故F=100 N，選項(xiàng)C正確. 圖3－4－9 4.（1）不可以，電線桿會(huì)發(fā)生傾斜； （2）500 N，圖略； （3）θ增大，合力減小，θ減小，合力增加. 板書(shū)設(shè)計(jì) 4 力的合成 力的合成 如果一個(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同作用效果相同，那么這個(gè)力與另外幾個(gè)力可以相互替代，這個(gè)力稱(chēng)為另外幾個(gè)力的合力. 平行四邊形定則 以表示兩個(gè)分力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形，則這個(gè)平行四邊形中表示兩分力的線段所夾的對(duì)角線表示合力的大小和方向. 共點(diǎn)力 如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多個(gè)力的作用，有些情況下這些力共同作用在同一個(gè)點(diǎn)上，或者雖然不是作用于同一個(gè)點(diǎn)上，但是他們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力. 活動(dòng)與探究 探究主題:自制教具，探究合力大小和分力大小之間的關(guān)系. 【參考案例】 用薄膠合條或厚卡紙自制一個(gè)平行四邊形的模型（如圖3－4－10所示），并用這個(gè)模型比較和討論以下問(wèn)題: 圖3－4－10 （1）合力的大小和方向如何隨原來(lái)兩個(gè)力夾角的改變而改變？ （2）合力是否總是大于原來(lái)的兩個(gè)力？合力何時(shí)達(dá)到最大值？何時(shí)達(dá)到最小值？ （3）當(dāng)原來(lái)兩個(gè)力之間的夾角分別為0和180時(shí)，它們的合力如何計(jì)算？ 說(shuō)說(shuō)自己的猜想，與其他同學(xué)相互交流并親自實(shí)踐一下. 111