探究合力和分力的关系--教学设计上课讲义

学案2 实验：探究合力与分力的关系[学习目标定位] 1.探究互成角度的两个力合成的平行四边形定则.2.练习用作图法求两个力的合力．一、实验原理一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡筋条结点拉伸到某点，则F为F1和F2的合力，作出F的图示，再根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F′的图示，比较F′与F在实验误差允许范围内是否大小相等、方向相同，即得到互成角度的两个力合成遵从平行四边形定则．二、实验器材方木板、白纸、图钉若干、细芯铅笔、橡皮筋一段、细绳套两个、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.一、实验过程1．仪器的安装(1)钉白纸：用图钉把一张白纸钉在方木板上，将方木板放在水平桌面上．(2)拴绳套：用图钉把橡筋条的一端固定在木板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳套．2．操作与记录(1)图1两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O(如图1所示)．用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数．(2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡筋条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向．3．作图对比(1)理论值：在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉橡皮筋时拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F. (2)测量值：按同样的比例用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉橡皮筋时拉力F′的图示，如图2所示．图2(3)相比较：比较F′与用平行四边形定则求得的合力F在实验误差允许的范围内是否重合．4．重复改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F′在实验误差允许的范围内是否相等．二、误差分析1．弹簧测力计使用前没调零会造成误差．2．使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在会造成误差．3．两次测量拉力时，橡皮筋的结点没有拉到同一点会造成偶然误差．4．两个分力的夹角太小或太大，F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，会造成偶然误差．三、注意事项1．结点(1)定位O点时要力求准确；(2)同一次实验中橡皮筋拉长后的O点必须保持位置不变．2．拉力(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向；(2)应使橡皮筋、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内；(3)两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小．3．作图(1)在同一次实验中，选定的比例要相同；(2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力．例1李明同学在做“探究合力与分力的关系”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图3(a)所示．。

3.4力的合成
【实验探究】合力F与分力F1、F2的关系
1、橡皮条在两个弹簧测力计共同作用下伸长一定长度，这时两个拉力
为F1、F2
2、再用一个弹簧测力计拉伸橡皮条，此时橡皮条受到的拉力为F
3、用什么方法可以使力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同？
4、力是矢量，因此在实验过程中既要记下这几个力的，又要记下
它们的。

力的大小从读出；力的方向沿着方向，所以要将该方向描在白纸上。

5、怎样将这三个力在纸上直观的描绘出来？
6、合力F与分力F1、F2之间有怎样的关系？
（建议用虚线将合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，你能得到启示吗？）实验数据记录：Array
【自我诊断】平行四边形定则应用
练习1、有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力有可能等于5N、
10N、15N吗？合力的最大值是多少？最小值是多少？
练习2、两个力F1=F2=15N，当它们夹角为1200时，求合力F的大小和方向。

【巩固提高】
=40N,F2=30N.当两个力的夹角为____ 1、作用在某物体上同一点的两个力F
1
时,两力的合力最大,其最大值是_______N；当两力的夹角为_______时两力的合力最小,其最小值是________N；当两个力互相垂直时合力的大小是
的夹角表示）
________N,合力的方向为_______（用与F
1
2、有两个大小不变的共点力，它们的合力的大小F合随两力夹角α变化的情况如图所示，则两力的大小分别为_______、
3、物体受到三个力作用，大小分别为5N、7N、10N，它们的合力可能是2N、15N、25N吗？。

初中合力与分力教案一、教学目标知识与技能：1. 理解合力和分力的概念；2. 掌握平行四边形定则及其应用；3. 理解合力与分力之间的等效替代关系。

过程与方法：1. 通过实验和实例，体验合力与分力的作用效果；2. 学会运用平行四边形定则求解合力和分力；3. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力。

情感态度价值观：1. 培养学生的合作精神；2. 培养学生对物理现象的好奇心和探索精神。

二、教学重点与难点重点：1. 合力与分力的概念；2. 平行四边形定则的应用。

难点：1. 理解合力与分力之间的等效替代关系；2. 运用平行四边形定则求解合力和分力。

三、教学过程1. 导入：通过一个简单的实例，如两个人共同提一桶水，使学生感受合力与分力的作用效果。

2. 讲解合力与分力的概念：解释合力是多个力共同作用的结果，分力是多个力中的单个力。

合力与分力之间存在等效替代关系。

3. 演示实验：进行实验，如两个人互成角度地施加拉力共同提一桶水，使水桶悬空静止；然后一个人单独提这桶水，也使水桶悬空静止。

观察并记录实验结果。

4. 讲解平行四边形定则：解释平行四边形定则是求解合力和分力的方法，通过图形演示和数学表达式阐述其应用。

5. 练习与应用：让学生分组进行练习，运用平行四边形定则求解合力和分力。

教师巡回指导，解答学生疑问。

6. 总结与拓展：总结合力与分力的关系，强调等效替代原则。

提出拓展问题，如多个力合成的一般情况，引导学生进一步思考。

四、教学评价通过课堂讲解、实验演示和练习，评价学生对合力与分力的概念、平行四边形定则的应用以及合力与分力之间的等效替代关系的理解。

同时，观察学生在练习中的合作精神和解决问题的能力。

五、教学建议1. 注重实验教学，让学生直观地感受合力与分力的作用效果；2. 引导学生积极参与课堂讨论，提高学生的思维能力；3. 针对不同学生的学习情况，给予个别辅导，帮助其克服学习难点；4. 布置适量的课后练习，巩固所学知识。

高中物理合力与分力教案
主题：合力与分力
一、教学目标：
1. 理解什么是合力和分力，并能够分别描述它们的作用；
2. 能够运用合力和分力的概念来解决实际问题；
3. 培养学生的观察力和分析能力。

二、教学重点：
1. 合力和分力的概念及作用；
2. 合力和分力的计算方法；
3. 能够运用合力和分力的知识解决问题。

三、教学内容：
1. 合力和分力的概念及作用；
2. 合力的性质和计算方法；
3. 分力的概念和计算方法；
4. 合力和分力的应用实例。

四、教学步骤：
1. 引入：通过一个日常生活中的例子，引导学生思考合力和分力的概念及作用；
2. 讲解：讲解合力和分力的定义及特点，并介绍如何计算合力和分力；
3. 实践：给学生一些实际问题，让他们运用所学的知识计算合力和分力；
4. 总结：总结合力与分力的概念及计算方法，并强调其在解决力学问题中的重要性；
5. 作业：布置作业，巩固学生对合力与分力的理解和应用。

五、教学手段：
1. 多媒体课件：用图片和动画展示合力与分力的概念；
2. 实验：通过实验让学生观察和测量合力与分力的影响；
3. 计算软件：利用计算软件帮助学生进行合力与分力的计算。

六、教学评价：
1. 学生参与度；
2. 学生对合力与分力概念的理解程度；
3. 学生解决力学问题的能力。

七、教学反思：
1. 教学方法及教学手段是否合适；
2. 学生是否能够充分理解合力与分力的概念；
3. 合力与分力的计算方法是否被学生掌握。

探究合力和分力的关系一、教学任务分析力的合成是在学习了生活中常见的力之后，从等效的角度对两个力作用效果所遵循规律的深入探究。

力的合成和分解是解决力学问题的一个重要方法，是以后学习牛顿运动定律的基础之一，也是中学阶段其他矢量运算的基础。

力的合成和分解是本章教学的重点。

学习本节内容需要的知识有：力的矢量性、力的三要素、力的图示和等效的思想方法。

从教材“泗水拔鼎”故事情景入手，让学生通过模拟“拔鼎”（即提杠铃片）的游戏提出问题，感悟等效思想，直观感受“合力与分力”、“共点力”、“合成与分解”等概念。

从“双绳提砝码”演示实验，创设问题情境。

在学生亲身体验的基础上，教师从如何记录力的作用位置、大小、方向等，为学生进一步的探究搭建一个台阶，再引导学生通过实验探究、归纳验证平行四边形定则。

完成对“泗水拔鼎”“双绳提砝码”等实际问题的解释。

通过实践研究“吊床问题”，进一步探究合力与分力的大小关系，加深对平行四边形定则的认识。

本设计强调学生的参与和亲身体验，在学习过程中感受等效等思想方法，通过对简单实际问题的研究，知道力的合成在实际中的应用，从而自觉联系生活、生产和科技实际，激发求知欲望和研究周围事物的兴趣。

二、教学目标1、知识和技能（1）知道合力与分力。

（2）知道共点力，理解共点力的合成。

（3）会用平行四边形定则求共点力的合力。

（4）会用计算法求相互垂直二力的合力。

2、过程和方法（1）通过模拟“泗水拔鼎”情景，用一个力等效地替代两个力，在回忆巩固合力与分力，力的合成与分解等概念的过程中，感受等效替代这一物理方法。

（2）通过“双绳提砝码”演示实验，创设问题情境。

通过画出的合力分力力的图示，猜想互成角度二力合成的几何规律，再实验探索研究，最终归纳验证力的平行四边形定则的过程，认识探究物理规律的基本环节：猜想→实验→结论。

（3）通过实践研究“吊床问题”的过程，感受物理实验在解决具体问题中的作用。

3、情感、态度和价值观（1）通过参与“泗水拔鼎”活动和实践研究“吊床问题”，提高兴趣，感悟生活中处处有物理，激发探究的兴趣和学习的热情。

第4节力的合成和分解知识点一合力和分力[情境导学]如图所示，一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相同？二者能否等效替换？[知识梳理]1．合力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。

2．分力：假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力叫作那个力的分力。

[初试小题]1．判断正误。

(1)合力与其分力同时作用在物体上。

()(2)合力一定与分力共同作用产生的效果相同。

()(3)合力一定大于分力。

()(4)合力有可能小于任何一个分力。

()2．[多选]下列关于几个力与其合力的说法中，正确的是()A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B．合力与原来那几个力同时作用在物体上C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D．不同性质的力不可以合成知识点二力的合成与分解[情境导学]求下列几种情况下小车受到的合力F。

(假设F1>F2)(1)两个人向相反方向拉车(2)一人推车，一人拉车(3)两个人互成角度拉车[1．力的合成：求几个力的合力的过程。

2．力的分解：求一个力的分力的过程。

3．平行四边形定则在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。

如图所示，F表示F1与F2的合力。

4．力的分解(1)力的分解也遵从平行四边形定则。

(2)如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力，如图所示。

(3)一个已知力的分解要根据具体问题来确定。

5．多个力的合成方法先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。

[初试小题]1．判断正误。

(1)合力F可以等于分力F1、F2的和。

()(2)合力F的大小随分力F1、F2之间夹角的增大而减小。

()(3)如果不加限制，一个力理论上可以分解出无数组分力。

探究共点力合力与分力对物体平衡的影响——教案一、教学目标1.了解共点力合力与分力的概念；2.了解共点力合力与分力对物体平衡的影响；3.能够运用所学知识解决实际问题。

二、教学重点1.共点力合力与分力的概念；2.共点力合力与分力对物体平衡的影响。

三、教学难点1.共点力合力与分力对物体平衡的影响；2.运用所学知识解决实际问题。

四、教学方法1.课前导入，引发学生兴趣；2.呈现实物，直观感受力的作用；3.讲授理论知识；4.讨论实际问题，提高学生思维能力；5.做实验，提高学生动手能力。

五、教学过程步骤一：导入1.视频展示：引入学生对力的概念。

2.理解力的概念：对物体产生变化的原因。

3.学习力的计量单位：牛顿。

4.引入本节课的主要内容：探究共点力合力与分力对物体平衡的影响。

步骤二：理论部分1.共点力合力的概念：指作用在同一物体上的多个力的合力。

2.共点力分力的概念：指作用在物体上的力分解成不同方向的力。

3.共点力合力对物体平衡的影响：（1）当物体受到的合力为零时，物体处于静止状态或做匀速直线运动。

（2）当物体受到的合力不为零时，物体会产生加速度。

4.共点力分力对物体平衡的影响：（1）作用在物体上的力可以分解成两个分力，这两个力可以相互抵消，物体处于平衡状态。

（2）对物体平衡的影响：如果作用在物体上的分力不能相互抵消，则物体会倾斜或移动。

步骤三：实验部分1.实施前准备：（1）准备一根竹杆、两个支杆、两个质量相等的小球；（2）用支撑物将一根竹杆固定在水平位置。

2.实验操作：（1）将两个小球分别放在竹杆两端；（2）分别用两个支杆在竹杆上施加两个力，使得竹杆能够平衡，并且两个小球都处于水平位置。

3.实验结果：（1）当两个力的作用点相同，产生合力，竹杆处于平衡状态。

（2）当两个力的作用点不同，产生分力，竹杆处于不平衡状态。

步骤四：思考题与讨论1.当物体受到相互垂直的两个力时，可能会发生什么情况？2.当物体受到的合力不为零时，会产生怎样的结果？3.当物体受到相互垂直的两个力时，这两个力能否相互抵消？4.为什么竹杆在所加力的作用点不同的情况下会倾斜？步骤五：总结与小结1.总结本节课学习的内容。

合力和分力探究两个互成角度的力的合成规律（答案在最后）一、合力和分力1．共点力：几个力如果都作用在物体的________，或者它们的作用线______，这几个力叫作共点力．2．合力与分力：假设一个力单独作用的________跟某几个力共同作用的________相同，这个力就叫作那几个力的________，那几个力叫作这个力的________．3．合力与分力的关系：合力与分力之间是一种等效替代的关系，合力作用的________与分力________相同．等效法二、实验：探究两个互成角度的力的合成规律(一)实验器材方木板、白纸、________(两个)、橡皮条、小圆环、细绳套(两个)、三角板、________、图钉(若干)、铅笔．(二)实验思路1．实验的基本思想——________法．2．实验思路(1)记录分力：通过两个弹簧测力计互成角度地________拉动小圆环处于某一点，记录F1、F2.(2)记录合力：改用一个______________单独拉住小圆环，仍使小圆环处于同一位置，记录F.(3)观察图形：用力的图示法画出拉力F1、F2和F.用虚线把拉力F的箭头分别与F1、F2的箭头连接，观察所围成的形状像不像一个________形．3．进行实验(1)两组物理量的测量：①分力的测量：测量分力F1大小和方向、F2大小和方向．②合力的测量：测量合力F大小和方向．(2)画四边形．三、实验步骤1．装置安装：在方木板上用图钉________一张白纸，如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，在小圆环上系两个细绳套，橡皮条另一端固定，长度为GE.指针指在零刻度上2．两个弹簧测力计的使用：如图乙，用手通过两个弹簧测力计互成角度地共同拉动小圆环，使小圆环处于O点，橡皮条伸长的长度为OE.用铅笔描下______、细绳套的____，并记录两弹簧测力计的读数．读数时应正视、平视刻度3．一个弹簧测力计的使用：如图丙，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于O点，记下弹簧测力计的________和细绳套的________．4．观察图形：如图丁，由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力F1、F2和F.用虚线把拉力F的箭头分别与F1、F2的箭头________，能看到所围成的形状像是一个________形．5．重复实验：用作图工具进行检验，并改变拉力F1和F2的大小和方向，重做实验，检验所围成的图形是不是平行四边形．四、数据收集与分析1．分力数据的收集：两个弹簧测力计互成角度，拉力F1大小和方向、F2大小和方向．2．合力数据的收集：一个弹簧测力计，拉力F的大小和方向．3．实验结论：以F1、F2为邻边，F为对角线所围成的四边形形状是平行四边形，所以两个互成角度的力的合成遵循平行四边形定则．认识共点力和非共点力如下图所示等效法“等效法”是指在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、易处理的问题的一种方法，将问题简化而便于求解．它是常用的科学思维方法．(1)位置不变：在同一次实验中，两次拉长橡皮条时结点的位置一定要相同．(2)拉力方向及记录：在使用弹簧测力计时，应通过细绳套拉动小圆环，这时，弹簧与木板面平行，避免弹簧与弹簧测力计外壳有摩擦；为了提高实验精度，细绳略长一些好，以便更好地确定拉力的方向．(3)角度合适：有两个弹簧测力计拉橡皮条时，两拉力的夹角不要太大，也不要太小，在60°～120°为宜，作力的图示时，标度要适当大些．(4)拉力合适：在满足拉力不超过弹簧测力计的量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应该使拉力尽量大一些，以减小实验误差．①在同一次实验中，选定的标度要相同；②严格按力的图示要求作出F1、F2和F的图示，连接成四边形．目标一合力与分力的关系【导思】(选自鲁科版新教材“迷你实验室”)在一只带把手的杯子里加半杯水，用一根橡皮筋水平拉着，如图所示，直到把杯子拉动，感受两手用力的大小．当两侧橡皮筋之间的夹角增大时，同样拉动杯子，你感觉两手所用的力是增大了还是减小了？【归纳】1．合力与分力的大小关系两分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，随夹角θ的减小而增大(0°≤θ≤180°)．(1)两分力同向(θ＝0°)时，合力最大，F＝F1＋F2，合力与分力同向．(2)两分力反向(θ＝180°)时，合力最小，F＝|F1－F2|，合力的方向与较大的一个分力的方向相同．(3)合力的取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.2．合力与分力的三个关系特性【典例】例1(多选)关于F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是()A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B．两力F1、F2一定是同种性质的力C．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力例2(多选)两个共点力F1和F2间的夹角为θ，其合力大小为F，现保持θ角及F1的大小不变，将F2的大小增大为F′2，这时两个共点力的合力大小变为F′，则以下关于F和F′的大小的说法中，正确的是()A．一定有F′>F B．可能有F′<FC．可能有F′＝F D．以上说法都不正确目标二实验操作及数据处理【典例】例3以下是某实验小组“探究两个互成角度的力的合成规律”的过程．(1)首先进行如下操作：①如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE；②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环．小圆环在拉力F1、F2的共同作用下，位于O点，橡皮条伸长的长度为EO；③撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使其位于O点，如图丙．同学们发现，力F单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，都使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即________________，所以F等于F1、F2的合力．(2)然后实验小组探究了合力F与分力F1、F2的关系：①由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力F1、F2和F(三个力的方向沿各自拉线的方向，三个力大小由弹簧测力计读出)；②用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，如图丁，得到的启示是________________；③多次改变拉力F1、F2的大小和方向，重做上述实验，通过画各力的图示，进一步检验所围成的图形．实验小组发现：在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫作________________．例4完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的几个主要步骤：(1)如图甲，用两个弹簧测力计分别钩住细绳，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点O的位置，两弹簧测力计的读数F1、F2以及两细绳的方向．(2)如图乙，用一个弹簧测力计钩住细绳把橡皮条的结点拉到________，记下细绳的方向(如图丙中的c)，读得弹簧测力计的示数F＝________．(3)如图丙，按选定的标度作出了力F1、F2的图示，请在图丙中：①按同样的标度作出力F的图示．②用虚线把F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，能看到所围成的形状像是一个________．目标三创新型实验【典例】例5[2023·河北张家口高一月考]很多物理实验，利用身边的生活物品就可操作．一同学用电子秤、镜框、细线和贴在墙上的白纸等物品，在家中探究力的平行四边形定则．(1)如图甲所示，在电子秤下端悬挂一镜框，记下镜框________时电子秤的示数F；(2)如图乙所示，将三条细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在两个电子秤挂钩、镜框上，互成角度地拉开细线L1、L2，使镜框静止．在白纸上记下结点O的位置和细线L1、L2、L3的________以及两个电子秤的示数F1、F2；(3)在白纸上按一定标度在O点作出拉力F(沿L3方向向上)、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，比较F′与________的大小和方向，即可判断力的平行四边形定则是否成立．例6某学生实验小组设计了一个“探究两个互成角度的力的合力的关系”的实验，装置如图1所示，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个可以移动的定滑轮，两根细绳跨过定滑轮分别与两力传感器连接，在两细绳连接的结点O处下方悬挂钩码，力传感器1、2的示数分别为F1、F2，调节两个定滑轮的位置可以改变两细绳间的夹角．实验中使用若干相同的钩码，每个钩码的质量均为100克，取g＝9.8m/s2.(1)关于实验，下列说法正确的是________．A．实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内B.每次实验都必须保证结点位于O点C．实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向D．实验时还需要一个力传感器单独测量悬挂于O点钩码的总重力(2)根据每次实验得到的数据，该同学已经按照力的图示的要求画出了F1、F2(如图2所示)，请你作图得到F1、F2的合力F(只作图，不求大小)，并写出该合力不完全竖直的一种可能原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.1．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳；图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．()(1)某次实验中，拉OC细绳的弹簧测力计指针位置如图甲所示，其读数为________N；在图乙中用虚线连接F1、F2、F箭头端(在误差允许的范围内)所围成的形状是一个________________________________________________________________________．(2)关于此实验，下列说法正确的是________．A．与橡皮筋连接的细绳必须等长B．用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，应使两弹簧测力计的拉力相等，以便算出合力的大小C．用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，结点位置必须与用一个弹簧测力计拉时结点的位置重合D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要短一些2．在进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一位置，并适当调整力的方向，使两力之间的夹角为90°.(图中钩码规格相同)(1)换用一根线牵引弹簧如图(b)，使弹簧的伸长量与两个力作用时相同，此时需要挂________个与图(a)中相同规格的钩码．(2)你对合力与分力遵循什么样的规律作出的猜想是________________________________．(3)本实验采用的科学方法是________．A．理想实验B．等效替代C．控制变量D．物理模型3．小明利用图(甲)所示的方法做“探究二力合成的规律”实验．(1)实验所用的一只弹簧测力计如图(乙)所示，在用它测力前应对它进行的操作是________．(2)实验得到的数据如(丙)图所示，小明用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连接起来；观察图形后，他觉得所画的图形很像平行四边形．至此，为正确得出求合力的一般方法，你认为小明接下来应该做些什么？(至少写两点)①________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②________________________________________________________________________________________________________________________________________________.第1课时合力和分力探究两个互成角度的力的合成规律导学掌握必备知识一、1．同一点相交于一点2．效果效果合力分力3．效果共同作用的效果二、(一)弹簧测力计刻度尺(二)1．等效替代2．(1)共同(2)弹簧测力计(3)平行四边1．固定2．O点位置方向3．读数方向4．连接平行四边共研突破关键能力目标一提示：当两侧橡皮筋之间的夹角增大时，同样拉动杯子，感觉两手所用的力增大了．[例1]解析：只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成．合力F是对力F1、F2的等效替代，两力可以是不同性质的力，分析物体的受力时，合力与分力不能同时存在．所以选项A、C正确．答案：AC[例2]解析：分力与合力的大小、方向关系遵循平行四边形定则，由于不能确定两个分力间的夹角θ的具体大小，故可分三种情况讨论，如图所示．由图甲、乙可知，当θ≤90°时，分力F2增大，合力一定增大，即有F′>F；由图丙可知，当θ>90°时，分力F2增大，合力先减小后增大，也可能一直增大．故可能有F′<F，F′＝F，F′>F，故B、C正确．答案：BC目标二[例3]解析：(1)橡皮条对小圆环的拉力相同，即相同的作用效果．(2)②得到的启示是可能构成平行四边形．③表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫做平行四边形定则．答案：(1)相同的作用效果(2)②可能构成平行四边形③平行四边形定则[例4]解析：(2)用一个弹簧测力计钩住细绳把橡皮条的结点拉到同一位置O，记下细绳的方向，由图乙可读得弹簧测力计的示数F＝4.0N.(3)①作出力F的图示如图所示．②F1、F2和F的箭头端连接后如图所示，围成的图形像平形四边形．答案：(2)同一位置 4.0N(3)①见解析图②平行四边形[例5]解析：当用三条细线悬挂镜框时，细线L1、L2的拉力F1、F2的作用效果与F作用效果相同，比较根据平行四边形定则作出的F1、F2的合力F′与F的关系即可判断平行四边形定则是否成立．答案：(1)静止(2)方向(3)F[例6]解析：(1)本实验重力在竖直方向上，要在竖直平面内作平行四边形，则实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内，故A正确；因为要画平行四边形，则需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向，但钩码重力、两力传感器的示数和三绳的方向都已知，所以不必保证结点每次都在同一位置，故B错误、C正确；因为每个钩码的重力已知，所以不需要用力传感器测钩码总重力，故D错误；故选A、C.(2)根据平行四边形定则作出合力F 如图所示：由于定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等原因导致该合力不完全竖直．答案：(1)AC(2)如解析图所示定滑轮有摩擦(或木板未竖直放置)精练落实学科素养1．解析：(1)由图可知，甲图所示弹簧测力计的最小分度为0.1N，则读数为2.60N；连接三个力的箭头端，发现所围成的图形像一个平行四边形．(2)与橡皮筋连接的细绳是为了确定细绳拉力的方向，两绳的长度不一定相等，故A错误；用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，只要使两弹簧测力计拉力的合力与一个弹簧测力计拉力的效果相同就行，两弹簧测力计的拉力不需要相等，故B错误；为了保证效果相同，两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉至同一位置，故C正确；标记同一细绳方向的两点要长一些，这样引起的拉力方向的误差会小些，故D错误．答案：(1)2.60平行四边形(2)C2．解析：(1)设一个钩码的重力为G，图(a)中互成90°的两个力分别为4G和3G，则合力为5G，图(b)中为了保持拉力的作用效果相同，故要挂5个相同的钩码．(2)根据3、4、5个钩码及夹角的关系，可知猜想出力的合成遵循平行四边形定则或三角形定则．(3)该实验保证合力与几个分力共同作用的作用效果相同，运用了等效替代法，故选B.答案：(1)5(2)力的合成遵循平行四边形定则(或三角形定则)(3)B3．解析：(1)弹簧测力计指针不在零位置，故在用它测力前应对它进行的操作是调零．(2)根据所画的图形很像平行四边形这一事实，小明接下来应该做以下事情：①改变F1、F2的大小和方向，把橡皮筋结点拉到同一位置重复上述实验，验证猜想；②把橡皮筋结点拉到另一位置，测出对应的F1、F2和F，验证猜想；③与同学交流，得出合理结论．答案：(1)调零(2)①改变F1、F2的大小和方向，重复上述实验，验证猜想②把橡皮筋结点拉到另一位置，由对应的F1、F2和F验证猜想。