【暑假高中预备】人教版物理初三（升高一）暑假预习-第14讲 力的合成和分解 讲学案

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第14讲 力的合成和分解

1.通过实验探究，得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。
2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。
3.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
一、合力和分力
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：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。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，这几个力就叫作那个力的分力。
二、力的合成和分解
1.力的合成
(1)定义：求几个力的合力的过程。
(2)合成规律：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表示合力的大小和方向，这个规律叫作平行四边形定则。
(3)多个力的合成：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，直到将所有的力都合成进去。
2.力的分解
(1)定义：求一个力的分力的过程。
(2)分解规律：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵从平行四边形定则。
三、求合力的方法
1.作图法：根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体操作流程如下：

2.计算法：
(1)两分力共线时
①若F1、F2两力同向，则合力F＝F1＋F2，方向与两力同向。此时合力最大
②若F1、F2两力反向，则合力F＝|F1－F2|，方向与两力中较大的同向。此时合力最小
(2)两分力不共线时
可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力。以下为求合力的三种特殊情况：
类型
作图
合力的计算
两分力相互垂直

大小：F＝
方向：tan θ＝
两分力等大，夹角为θ

大小：F＝2F1cos
方向：F与F1夹角为
(当θ＝120°时，F＝F2＝F1)
合力与其中一
个分力垂直

大小：F＝
方向：sin θ＝
四、力的分解方法
1.按照例力的实际作用效果分解
(1)分解原则：根据力的作用效果确定分力的方向，然后再画出力的平行四边形。
(2)基本思路：

(3)常见典型力的分解实例
实例
分析

地面上物体受到斜向上的拉力F，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2，F1＝Fcos θ，F2＝Fsin θ(θ为拉力F与水平方向的夹角)

放在斜面上的物体的重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑的趋势；二是使物体压紧斜面；相当于分力F1、F2的作用，F1＝mgsin α，F2＝mgcos α(α为斜面倾角)
2.力的正交分解法
正交分解的方法和步骤:

3.力的分解中定解条件的讨论
已知条件
示意图
解的情况
已知合力和两个分力的方向

有唯一解

已知合力和一个分力的大小和方向

有唯一解(可由三角形定则确定)

已知合力和一个分力的大小及另一个分力的方向

(1)当F1＝Fsin θ或F1≥F时，有唯一解，且Fsin θ是F1的最小值
(2)当F1