2020高中物理 第章 研究物体间的相互作用 第节 力的等效和替代学案(含解析)粤教版1.docx
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学必求其心得,业必贵于专精
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第三节 力的等效和替代
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.了解力的三要素和共点力的概念.
2。知道合力和分力的概念,理解合力和分力的等效替代关系.(重点)
3.理解力的合成和分解实质上是等效替代的科学研究方法.
4。了解用实验探究求合力的方法.(难点)
一、力的三要素和共点力
1.力的三要素
影响力的作用效果的因素有:力的大小、方向和作用点,物理学中称之为力的三要素.
2.共点力
如果几个力都作用在物体的同一点上,或者几个力的作用线相交于同一点,这几个力就称为共点力.
3.作图时可以把力的作用点画到作用线的公共交点上.
二、力的等效和替代
1.力的等效和替代
如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同,那么这个力与另外几个力等效或可以相互替代,这个力称为另外几个力的合力,另外几个力称为这个力的分力.
2.力的合成与分解
(1)力的合成:求解几个力的合力的过程或求合力的方法叫作力的合成.
(2)力的分解:求一个力的分力的过程或方法叫作力的分解.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)静止的物体受到的力一定是共点力. (×)
(2)作用在同一个物体上的力可能是共点力也可能不是共点力. (√)
(3)作用在同一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力. (√)
(4)合力可以大于每一个分力,也可以小于每一个分力. (√)
(5)若F为F1与F2的合力,则F和F1、F2的共同作用效果可以不同. (×)
2.(多选)关于合力与分力的关系,以下说法中正确的是( )
A.合力一定大于任一分力
B.合力可以大于任一分力,也可以小于任一分力
C.分力同时作用于物体上时共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果相同
D.物体同时受到分力和它们的合力作用
BC [随着分力之间的夹角变化,合力可以大于最大的一个分力,也可以小于最小的一个分力,还可以是两个分力之间的某个值,由此可知选项A错误,B正确;合力是与各分力共同作用效果相同的那个等效的力,并不是物体实际受到的力,不会与分力共同作用在物体上,故选项C正确,D错误.]
力的等效和替代
1.共点力:几个力同时作用在同一点上或者它们的延长线交于一点.有时物体受多个力作用,但是这些力不一定是共点力,比如:人挑扁担时,扁担受到的三个力不是共点力.
2.力的等效替代:若一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相同,则这一个力和其他几个力可以互相替代.
3.对合力和分力的关系
(1)等效性:合力与分力产生的效果相同,可以等效替代.
(2)同体性:各个分力是作用在同一物体上的.作用在不同物体上的力不能求合力.
【例1】 (多选)关于合力与分力的说法中,正确的是( )
A.合力与分力同时作用在物体上
B.如果一个力的作用效果跟其它几个力的效果相同,则这个力就是其它几个力的合力
C.合力可能大于分力的大小,也可能小于分力的大小
D.合力与分力是一对平衡力
BC [合力的作用效果与它的分力共同的作用效果相同,它们并不是同时作用在物体上,当物体受到合力作用时,分力则是按效果命名的,没有施力物体,分力是不存在的;当几个分力是同时作用在物体上的,则合力是按效果得出的,也不是物体受到的,是不存在的,更谈不上是平衡力了,A、D项错误,B项正确.两个分力大小一定时,分力间的夹角越大,合力越小,在夹角未定的情况下,合力与分力的大小关系不能确定,C项正确.]
合力与分力等效替代
(1)合力与分力是等效替代关系,它们可以相互替代,并不能同时存在.
(2)受力分析时要分析实际受到的力,不能把合力与分力都分析进去.
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
AC [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,C正确;合力是对原来几个分力的等效替代,各分力可以是不同性质的力,合力与分力不能同时存在,A正确,B、D错误.]
寻找等效力
1.寻找等效力的实验方案
(1)先将橡皮条一端固定,将两个力F1、F2作用在另一端并使其伸长一定长度;再用另一个力F作用于橡皮条的同一点,使其伸长到同样的长度,那么,F与F1、F2的效果就相同.
(2)若记下F1、F2以及F的大小和方向,画出各个力的图示,就可以研究F与F1、F2的关系了.
2.实验步骤
(1)将一根橡皮筋的一端固定在木架上,另一端与两根细绳相连.
(2)如图所示,分别在细绳下悬挂等量的钩码,使橡皮筋与细绳的结点伸长至点
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