《创新课堂》第三章 相互作用——力4.力的合成和分解 高中物理必修第一册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

第1课时　合力和分力　实验：探究两个互成角度的力的合成规律 学习目标 1.知道合力和分力的概念，利用等效替代的思想理解合力和分力的关系。 2.探究两个互成角度的力合成时遵循的规律，会根据平行四边形定则用作图法求合力。 知识点一　合力和分力 情境：如图所示，一位大人提起一桶水，两位小朋友共同提起同一桶水，大人的拉力为F，两位小朋友作用在桶上的力分别为F1、F2。 问题：（1）F与F1、F2共同作用的效果相同吗？ 提示：相同 （2）二者能否等效替代？ 提示：能等效替代 1.共点力 几个力如果都作用在物体的　同一点　，或者它们的作用线　相交于一点　，这几个力叫作共点力。 2.合力与分力 （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。 （3）合力与分力的关系：合力与分力之间是一种　等效替代　关系，合力的作用效果与分力共同作用的效果　相同　。 【易错辨析】 1.作用在一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，则这两个力一定是共点力。（　×　） 2.合力的作用可以替代几个分力的共同作用，它与分力是等效替代关系。（　√　） 合力和分力的三个特性 提醒：合力和分力不是同时作用在物体上的，分析合力时不分析分力，分析分力时不分析合力。 【例1】　（分力和合力的性质）〔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的作用效果一定与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与合力F是物体同时受到的三个力 答案：AC 解析：只有同一个物体受到的力才能合成，作用在不同物体上所受的力不能合成，合力是原来几个分力的等效替代，分析物体的受力时，合力与分力不能同时存在，而分力可以是不同性质的力，所以选项A、C正确。 知识点二　实验：探究两个互成角度的力的合成规律 一、实验目的 1.练习用作图法求两个力的合力。 2.探究两个互成角度的力的合成规律。 二、实验原理 如果两个互成角度的力F1、F2作用于挂在橡皮条一端的小圆环上，与只用一个力F作用于小圆环上都能使小圆环伸长到同一点，也就是作用效果相同，则F为F1、F2的合力，用虚线把拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，寻找F与F1、F2之间的关系。 三、实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计（两个）、橡皮条、轻质小圆环、三角板、　刻度尺　、图钉（若干）、铅笔。 四、实验步骤 1.在方木板上用图钉固定一张白纸，如图甲所示，用图钉把橡皮条的一端固定在木板上G点，在橡皮条的另一端挂上轻质小圆环。 2.通过两个弹簧测力计共同互成角度地拉动小圆环至某点O，橡皮条伸长的长度为EO。记录两弹簧测力计的读数F1、F2，用铅笔描下O点的位置及此时两弹簧测力计拉力F1、F2的方向，如图乙所示。 3.撤去F1、F2，改用一个力F单独拉橡皮条，将小圆环拉到　同一位置O　。橡皮条伸长的长度仍为EO，记录此时弹簧测力计的读数F和F的　方向　，如图丙所示。 4.改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复上述实验两次。 五、数据处理 1.用铅笔和刻度尺在O点按选定的标度画出F、F1和F2三个力的图示，如图所示。 2.观察F与F1、F2的关系。 3.对其他两次实验也做上述处理。 六、误差分析 1.实验中，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引起系统误差。 2.两次测量拉力时，小圆环的位置不可能做到完全拉到同一点会造成偶然误差。 3.两个力F1和F2的夹角太小或太大，F、F1和F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，都会造成偶然误差。 七、注意事项 ... ...