3.4力的合成和分解—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册检测学案
人教版高中物理必修一3.4 力的合成和分解导学案(一)
3.4 力的合成和分解1.知道合力与分力的概念，体验等效替换的思想。
2.通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则-----平行四边形定则。
3.会利用作图和三角函数知识求解合力或者分力。
4.知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则，能区别矢量和标量重点：合力与分力的大小关系、两个共点力的合力范围难点：运用平行四边形法则对力进行合成与分解操作。
【自主学习】一、合力、分力与力的合成1．生活中常常见到这样的事例：如图所示，一个力的作用效果与两个或者更多力的作用效果相同。
2．当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的，原来的几个力叫做。
3．求几个力的合力的过程叫做。
这里我们探究求几个力的合力的方法。
4．思考与讨论在如图所示中，假如这桶水的重量是200N，两个孩子合力的大小一定也是200N。
现在的问题是：如果两个孩子用力的大小分别是F1和F2，F1和F2两个数值相加正好等于200N吗？5．阅读课本69页实验部分的内容及优化方案69页实验内容，回答下列问题。
1.实验步骤:①在木板上用图钉固定一张白纸,在白纸上用图钉固定一根橡皮筋；②在橡皮筋的另一端拴上两个细绳套,用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋,记下结点的位置O、弹簧测力计的示数和细绳套的方向,即两分力F1，F2的大小和方向；③再用一个弹簧测力计拉细绳套,达到同样的结点位置O,记下此时的弹簧测力计的示数和细绳套的方向,即力F的大小和方向④选定标度,做出力F1、F2、F的图示；⑤以F1、F2为邻边作平行四边形,并作出对角线。
问题1.如何操作实验保证两次拉橡皮筋力的作用效果是相同的?问题2.为了减小摩擦(减小误差)拉动弹簧秤时应该注意什么问题?问题3.通过认真作图,你能得出怎样的结论？二、平行四边形定则：1．两个力合成时，以表示这两个力的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。
4力的合成和分解—【新教材】人教版2019高中物理必修第一册教学设计
3.4力的合成和分解教材分析本节先结合具体的实例，根据等效思想提出合力与分力的概念；然后提出力的合成和分解的探究问题，并设计实验进行探究，得出力的合成和分解遵循平行四边形定则；最后，从物理量运算的角度，提升对矢量和标量的认识。
平行四边形定则是本节的重点和难点。
这个定则是物理知识体系中可迁移、应用广泛的内容，是整个高中物理的重要内容。
同时这个运算法则相对算数运算法则来说，在思维方式上有较大的跨度，因此它既是学习的重点，又是学习的难点。
教学目标与核心素养物理观念：（1）知道合力与分力的概念，体会等效替换的思想。
（2）通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则一一平行四边形定则。
（3）会利用作图和三角函数知识求解合力和分力。
（4）知道矢量相加遵循平行四边形定则。
能区分矢量和标量。
科学思维：能根据实验结果，做出合理假设，并尝试用已有知识进行验证。
科学探究：领会等效替换额思想，能制定合理的探究方案科学态度与责任：结合力的合成和分解的生活实例，培养学生勇于探索的科学态度，感受物理学科研究的方法和意义.教学过程一、合力和分力【导学探究1】如图，一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？答案作用效果相同，两种情况下力的作用效果均是把同一桶水提起来.能够等效替代.【探究归^祖1.合力与分力：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，这几个力叫作那个力的分力.2.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，合力作用的效果与分力共同作用的效果相同.【导学探究2如图，两个小孩用大小分别为F1和F2的力同向作用于小车上，小车在水平方向所受合力是多少？若两小孩用方向相反的两个力F 1和F2作用于小车上，小车在水平方向所受合力又是多少？若两小孩沿不共线的两个方向施加两水平力F 1和F2,小车在水平方向的合力是否有类似关系？合力大小随两力间的夹角如何变化？（不考虑车子在水平方向的摩擦力）反向作用时，合力F =1F 1-F21,合力的方向与较大的一个分力的方向相同.不共线时，合力随两分力夹角的增大而减小，I F 1-F2I W F W F 1+F2.【探究归^加1•力的合成：求几个力的合力的过程.2.两分力同向（e =0）时，合力最大，F=F 1+ F2,合力与分力同向.3.两分力反向（e =180°）时，合力最小，F =I F 1—F21,合力的方向与较大的一个分力的方向相同.4.合力大小可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力.5.当两个分力大小不变时，合力F随两分力夹角e的增大而减小，合力的大小取值范围：I F 1 —F2I W F W F 1+F2.【例1】下列关于合力与分力的说法中错误的是（）A.合力与分力同时作用在物体上B.分力同时作用于物体时共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的C.合力可能大于分力，也可能小于分力D.当两分力大小不变时，增大两分力间的夹角，则合力一定减小答案A【例2】两个共点力F 1和F2的合力大小为6 N,则F 1和F2的大小不可能是（）A. F 1 = 2 N, F2=9 NB. F 1=4 N, F2=8 NC. F 1 = 2 N, F2=8 ND. F 1 = 2 N, F2=7 N答案A【例3】双11期间，某商场推出“消费满100减20”的优惠活动并在其外墙上悬挂一块告示牌，如图所示为一些悬挂告示牌的方式，若a <^，则每根细绳所受的拉力中，数值最大的是（）答案B二、力的合成和分解【实验探究】探究两个互成角度的力的合成规律。
2019新人教版高一物理必修1 3.4力的合成和分解 学案设计
3.4力的合成和分解学习目标1、知道合力与分力的概念\体会等效替代的思想;2、通过实验探究，得出力的合成和力的分解遵从的法则——平行四边形定则；3、会利用作图和三角函数知识求解合力或者分力；4、知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则。
能区别矢量和标量。
【自主探究】知识点一合力和分力1.合力与分力：如果一个力F产生的__________与几个力的共同效果_________，我们就称F为这几个力的合力，原来的几个力叫做_______________。
2.合力与分力的相互关系(1)等效性：合力与分力产生的____________，可以等效替代．(2)同体性：各个分力是作用在__________物体上的．作用在不同物体上的力不能求合力例1：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知识点二力的合成和分解1、探究求合力的方法1）力的合成：求________________的过程叫做力的合成。
2）力的平行四边形定则：两个力合成时，_____________________________________________，这________________________________的对角线就代表合力的大小和方向。
3）力的合成遵守_____________定则．平行四边形定则也可简化为三角形定则．如右图所示。
4）合力与分力间的大小关系：当两分力F1、F2大小一定时，①最大值：两力方向时合力最大，F＝，方向与两力同向；②最小值：两力方向时，合力最小，F＝，方向与两力中较大的力同向；③合力范围：两分力的夹角θ不确定时，合力大小随夹角θ的增大而，所以合力大小的范围是。
讨论：a、合力一定大于分力吗？b、合力至少比其中一个分力大吗？3、若三个共点力F1、F2、F3的合力为F，设F1≤F2≤F3.1．当三个力方向时，合力F最大，Fmax＝。
3.4 力的合成与分解 (教学设计)—-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
3.4 《力的合成和分解》教学设计一、教材分析学生在初中已经接触过求沿同一直线作用的两个力的合力的方法，在第一章也初步接触过位移的矢量合成，本节的内容进一步介绍矢量运算的普遍法则——平行四边形定则。
教科书首先结合提水桶、吊灯悬吊在天花板上等实例，根据等效思想提出合力与分力的概念；然后提出力的合成和分解的探究问题，并设计实验进行探究，得出力的合成和分解所遵从的法则——平行四边形定则；最后，从物理量运算的角度，提升对矢量和标量的认识。
二、学情分析对于本章来说，把牛顿第三定律由原来在牛顿运动定律之后，提前放入本章，这就为解答共点力平衡问题的受力分析奠定了必要的知识基础。
为此，本章在重力、弹力、摩擦力的后面，增加“牛顿第三定律”一节课文，并在该节课文中，专门设立了一个“物体受力的初步分析”小标题，为分析“共点力的平衡”问题设下伏笔。
在这一节中，把力的合成和分解设计为一节课，其教学目标很明确，只要求学生会用等效替换的方法根据平行四边形定则进行力的合成和分解的运算，并不要求学生解答具体实际情境中的受力问题，而把这些问题放在“共点力的平衡”中去解决，这有利于帮助教师理解和规范力的合成和分解的教学目标。
三、教学建议平行四边形定则是本节的重点和难点。
这个定则是矢量运算普遍遵从的法则，对后续学习具有重要影响，因此本节内容是整个高中物理的重要内容，是物理知识体系中有方法、可迁移、应用广泛的内容，因此平行四边形定则是学习的重点。
矢量运算的法则完全不同于算术运算法则，从思维方式上看对学生来说具有较大的跨度，因此平行四边形定则是学生学习的难点。
四、教学目标和教学重难点1、教学目标(1)、知道合力与分力的概念，体会等效替换的思想。
(2)、通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边形定则。
(3)、会利用作图和三角函数知识求解合力或者分力。
(4)、知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则。
能区别矢量和标量。
3.4力的合成和分解教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
1. 学生已经掌握了哪些相关知识：在学习力的合成与分解之前，学生应已掌握以下相关知识：力学基础知识，如力的概念、矢量运算、牛顿第二定律等；平面几何基本知识，如平行四边形法则、三角形知识等。这些知识为本节课的学习奠定了基础。
2. 学生的学习兴趣、能力和学习风格：高一学生对物理学科具有较强的求知欲和好奇心，对于富有挑战性的物理问题感兴趣。在学习风格上，学生大多喜欢通过实验和实例来理解抽象的物理概念。此外，学生之间的学习能力存在一定的差异，部分学生可能在数学和逻辑思维方面表现较好，而另一部分学生可能需要在实验操作和动手能力方面加强培养。
3. 学生可能遇到的困难和挑战：在学习力的合成与分解时，学生可能遇到的困难和挑战包括：理解力的合成与分解的原理和概念，掌握平行四边形定则的应用；解决实际问题时，如何正确地运用力的合成与分解方法；在实验操作过程中，如何准确地测量和计算力的合成与分解结果等。针对这些困难和挑战，教师需在教学中给予针对性的引导和辅导，帮助学生克服困难，提高学习效果。
八、作业布置与反馈
1.作业布置：
根据本节课的教学内容和目标，布置适量的作业，以便于学生巩固所学知识并提高能力。作业主要包括以下几个部分：
- 理论题目：要求学生运用所学知识，解答一些与力的合成与分解相关的理论题目，巩固学生的基本概念和理论运用能力。
- 实例分析：要求学生分析一些与力的合成与分解相关的实际问题，培养学生将理论知识应用于解决实际问题的能力。
- 《力的合成与分解的数学原理》：深入探讨力的合成与分解的数学原理，包括向量运算、平行四边形法则等，帮助学生加深对力的合成与分解的理解。
视频资源：
- 《力的合成与分解实验演示》：通过实验演示，直观地展示力的合成与分解的过程，帮助学生更好地理解力的合成与分解的原理。
3.4 力的合成和分解 (教学设计)—— 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
力的合成和分解一、教学目标1.物理观念（1）能从力的作用效果等效性来理解合力与分力的概念。
（2）通过实验探究得出力的平行四边形定则。
（3）会用作图法求共点力的合力。
（4）知道合力大小与分力大小、夹角的关系。
2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。
培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点教学重点：通过实例理解合力、分力、力的合成概念。
教学难点：通过实验探究“互成角度的两个力的合成”所遵循的平行“四边形定则”.三、教学分析过去的很多学生和老师都认为这节课没公式,不重要。
所以我想通过这节课教育学生方法的学习在物理里面和公式等知识一样重要。
更要教会学生在以后的学习中学会使用这些方法。
因此本节课是本章知识的复习课，培养学生思维的研究课，联系生活的应用课，也是后面课程的知识准备的垫底课。
所以本节课在本章中具有重要的地位和作用。
四、教学过程（一）实验激趣引入概念实验演示并介绍：木板上钉3枚钉子，纱线下端悬挂勾码，上端分叉。
单独一根纱线挂在中间钉子可以挂住勾码；两股纱线挂两边的钉子也可以悬挂勾码。
然后木板背向学生，底下露出勾码。
问题一：此时勾码是一股纱线悬挂，还是两股纱线悬挂？学生：有的猜一股纱线悬挂，有的猜两股纱线悬挂。
问题二：为什么此时你们不能凭借以后的知识去判断，而只能猜想？引导学生总结：因为此时两股纱线悬挂和一股纱线悬挂是等效的。
问题三：生活中还有没有类似这样等效的例子？学生举例。
课件出示图1。
问题四：从力的作用效果看，以上情形说明了什么？以拉弹簧为例，引出概念：由于力F产生的效果与力F1、F2共同作用所产生的效果相同，可以用力F等效代替F1、F2的共同作用。
4 力的合成和分解-人教版高中物理必修 第一册(2019版)教案
4 力的合成和分解-人教版高中物理必修第一册（2019版）教案一、教学内容1.1 知识点力的合成、力的分解1.2 能力目标1.掌握用正反重心法和三角形法合成2个及2个以上的力；2.能应用正反重心法和三角形法直接计算无向力的合成；3.掌握用正反重心法或三角形分解合有向力为两个垂直方向的力；4.能求所给向量的分解和合成。
1.3 情感目标培养学生动手实践的兴趣，分析问题、解决问题的能力和团队协作精神。
二、教学重点难点2.1 教学重点力的合成和分解的基本概念和实际应用。
2.2 教学难点解决具体问题时如何正确地选取坐标系以及力的向量分解。
三、教学方法3.1 教具讲解板书、展示板、相应的物理实验器材等。
3.2 教学过程3.2.1 导入环节通过生活例子进入力的合成和分解的话题，探究实际生活中的问题如何通过力学原理解决。
3.2.2 教学过程通过实际实验操作和推导公式，逐步让学生理解力的合成和分解的基本概念和实际应用。
3.2.2.1 实验操作1.制作三角板，用三角板实现力的合成和分解，理解三角形法和正反重心法。
2.模拟两个力合成的过程，理解两个向量的和为一条新的力的重要特征。
3.2.2.2 公式推导1.向量相加减的Geogebra展示，剖析向量相加减的规律，将三角形法和正反重心法运用到实际问题中。
2.多个力合成的公式推导，讲解使用正反重心法解决多个无序力合成在不同水平面上的实际问题。
3.2.2.3 理论分析思考如何正确地选取坐标系以及力的向量分解问题，理论分析力的合成和分解的应用场景。
3.2.3 练习通过实际问题进行练习，进行课堂互动和讨论。
四、教学评价4.1 评价方式1.准确度：对于所学知识能否掌握，能否应用到实际问题解决上去，是评价的主要方面。
2.思考度：通过提问、主题研讨等方式考察学生们对所学知识的理解和应用能力。
3.协作度：在课堂上培养学生团队协作精神，尝试出多种解决方案，最终通过协作达成最佳的解决方案。
3.4 力的合成与分解 学案—2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
新高一学案：力的合成与分解。
2021-2022学年高中物理人教版（2019）【新教材】必修第一册力和物体的平衡第二讲一、力的合成1、合力：当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。
2、力的合成：求几个已知力的合力.求出的合力不是物体实际受到的力，合力和物体受到的那几个力是一种等效替代关系.3、力的合成运算法则：（1）平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，如图甲所示.（2）三角形定则：把各个力依次首尾相接，则其合力就从第一个力的末端指向最后一个力的始端。
如图乙所示.4、两个共点力的合力范围：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2（1）当F1、F2反向时，合力F合最小，为｜F1－F2｜；当F1、F2同向时，合力F合最大，为F1＋F2（2）F合可能比F1、F2大，也可能比F1、F2小，也可能等于F1、F2。
（3）当F1、F2大小不变时，合力F合随F1、F2夹角的增大而减小。
练习1：1、用大小均为10N的方向相反的两力分别拉弹簧秤两端，则弹簧的读数F1和弹簧秤所受合力F2分别为( )A．F1＝10N, F2＝0N B．F1＝20N, F2＝0NC．F1＝20N, F2＝10N D．F1＝10N, F2＝20N2、如图所示，物体沿粗糙水平面向右滑动时，地面对物体的总作用力方向应是（）3、两大小相等的共点力，当它们间夹角为90o时，合力为F，则当它们间夹角为120o时，合力大小为( )2FA．2F B．F C．2F D．24、若两个共点力F1、F2的合力为F，则有( )A．合力F一定大于任何一个分力B．合力F的大小可能等于F1，也可能等于F2C．合力F有可能小于任何一个分力D．合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小5、在同一平面内的三个共点力的大小分别为5N、10N、13N, 则它们的合力大小可能为( )A．0N B．8N C．20N D．30N6、已知两个共点力的合力为F，现保持它们的夹角（0°<α<180°）不变，一个力的大小不变，而另一个力增大到某一值，则（）A. 合力F一定增大B. 合力F一定减小C. 合力F可能增大也可能减小D. 合力F大小可能不变7、两个共点力F l、F2大小不同，它们的合力大小为F，则（）(A)F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 (B)F1、F2同时增加10N，F也增加10N(C)F1增加10N，F2减少10N，F一定不变 (D)若F1、F2中的一个增大，F不一定增大8、作用于同一点的两个力，大小分别为F1＝5 N，F2＝4 N，这两个力的合力F与F1的夹角为θ，则θ可能为( )A．45° B．60° C．75° D．90°9、设有五个力同时作用在质点P，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示。
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3.4 力的合成和分解
【学习目标】
1、理解合力、分力、力的合成、力的分解概念；
2、掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力；
3、使学生初步掌握根据力的实际作用效果确定分力方向的原则；初步掌握将一个已知力分解为两个互成角度分力的理论分解方法及特点。
【自主学习】
一、合力和分力
1．定义：一个力产生的效果跟几个力共同作用 ，那么这个力叫做几个力的合力，那几个力叫这个力的分力。
2．合理与分力的关系：是作用效果上的一种 关系，强调的是效果相同；
二、力的合成和分解
1．力的合成：求几个力的___________的过程叫做力的合成。
2．力的分解: 已知一个力求它的 ___过程，叫做力的分解。
三、平行四边形定则
互成角度的二力合成时，可以用表示这两个力的线段为___________作平行四边形。
这两个邻边之间的对角线就表示合力的_______________和_______________。
四、合力和分力的关系
1. 合力可以大于两个分力中的任何一个分力，也可以小于其中任何一个分力，也可以等于分力，合力的大小随两分力夹角的增大而减小。
2. 12.F F 两力合力的取值范围：1212F F F F F -≤≤+
【典例分析】 题型一、合力与分力的关系 例1．大小不变的两个共点力1F 与2F ，其合力为F ,则（ ）
A.合力F 一定大于一分力
B.合力大小既可等于1F ，也可等于2F
C.合力有可能小于任何一个分力
D.合力F 大小随1F 、2F 之间的夹角增大而增大。
题型二、合力的求解方法
例2．一个物体受到两个共点力的作用，大小为3N 和5N ，则合力的数值可能是（
） A.1N B.3N C.5N D.9N
题型三、力的分解
例3.放在斜面上质量为m 的物体，将重力按作用效果分解，求两分力大小。
例4. 如图所示，轻杆的一端A 用铰链与竖直墙壁连接，它的另一端B 用绳子连接至墙的C 点，使轻杆保持水平，绳与轻杆的夹角为30°．在B 端悬挂重10N 的物体，求轻杆和绳子各自在B 端受到的作用力．
θ
【当堂反馈】
1.下列关于合力与分力的叙述不正确的是（）
A．一个物体受到几个力的作用，同时也受到这几个力的合力的作用
B．几个力的合力不一定大于它各个分力中最小的力
C．合力和它相对应的分力对物体的作用效果相同
D．力的合成就是把几个力的作用效果用一个力来代替
2.下面关于共点力的说法中正确的是（）
A．物体受到的外力一定是共点力 B．共点力一定是力的作用点在物体的同一点上
C．共点力可以是几个力的作用点在物体的同一点上，也可以是几个力的作用线交于同一点
D．以上说法都不对
3.（多选）在“互成角的两个力的合成”实验中，需要两次拉伸橡皮条：一次是通过细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，在这两次拉伸中：（）A、只要求将橡皮条拉到相同的长度 B、要求将橡皮条沿相同的方向拉到相同的长度
C、将弹簧秤拉到相同的刻度
D、将橡皮条细绳的结点拉到相同的位置
4．在倾角为30°的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放置一个重20N的光滑小球，如图所示。
试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。
30°
5．三段不可伸长的细绳OA、OB、OC共同悬挂一重物，如图所示，若重物的重量为100N，问OA、OB
细绳的拉力分别为多大。
45°
答案：
【自主学习】
一、合力和分力
效果相同等效替代
二、力的合成和分解
合力分力
三、平行四边形定则
邻边大小和方向
【典例分析】
例1、BC 例2、BC
例3、Mgsinθ、mgcosθ例4、20N 、103N 【当堂反馈】
1、A
2、C
3、BD
4、
33
40 N 、
33
20 N 5、100N、 1002N。