學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.合力與分力的概念，感受等效取代的思想。2.把握實(shí)驗(yàn)探究求合力的方式----力的平行四邊形定則，曉得它是矢量運(yùn)算的普遍法則。3.會用畫圖法和估算法求共點(diǎn)力的合力（共點(diǎn)力的概念）。4.會用平行四邊形定則進(jìn)行力的分解；曉得力的分解可以按療效分還可以按需分（正交分解），曉得分解是為了更好的合成力的正交分解，力的合成和分解都是為了研究實(shí)際問題“共點(diǎn)力的平衡”。【課本P68：問題】初中我們學(xué)過：一個靜止的物體在某個方向遭到一個恒力，它將往這個方向運(yùn)動。倘若我們能找到一種方式，即“用一個力的單獨(dú)作用取代兩個力的共同作用，而療效不變”，上述問題就迎刃而解了。你認(rèn)為這個力和被取代的兩個力會有如何的關(guān)系一個靜止的物體，在某平面上受到個力作用，你能判定它將向那個方向運(yùn)動嗎？三位朋友的力【介紹一個概念】共點(diǎn)力：幾個力假如都作用在物體的同一點(diǎn)，或則它們的作用線相交于一點(diǎn)，這幾個力叫作共點(diǎn)力。下邊我們先研究共點(diǎn)力的合成。72--問題】圖甲、乙、丙、丁分別畫出了重力為G的共同作用下處于平衡狀態(tài)的情況，這種力都坐落同一平面內(nèi)。按照每幅圖中各個力作用線的幾何關(guān)系，可以把上述四種情況的受力分成兩類，你覺得什么情況屬于同一類？你是按照哪些來界定的？生活中經(jīng)常看到這樣的例子：一個力的單獨(dú)作用與兩個或則更多力的共同作用，其療效相同。
比如，兩個兒子分別使勁F同提著一桶水，水桶靜止（圖3.4-1甲）；一個大人單獨(dú)向下使勁F也能提著這桶水，讓水桶保持靜止（圖3.4-1乙）。變式：縮小版提水一盞臺燈懸吊在天花板上保持靜止，懸線對燈具的拉力是F（圖3.4-2甲）；若用兩根線共同懸掛燈飾，懸線左端分別固定在天花板的左右兩處，線的拉力是F能形成使燈具保持靜止的療效（圖3.4-2乙）。1.定義：假定一個力單獨(dú)作用的療效跟某幾個力共同作用的療效相同，這個力就叫作那幾個力的合力。假定幾個力共同作用的療效跟某個力單獨(dú)作用的療效相同力的正交分解，這幾個力就叫作那種力的分力。一.合力與分力【問題】那能不能說一個物體同時既受了分力又遭到了合力呢？2.合力與分力是等效取代的關(guān)系。（等效取代是數(shù)學(xué)學(xué)中常用的方式，在之后的學(xué)習(xí)中，比如“運(yùn)動的合成和分解”、“串并聯(lián)總內(nèi)阻”、“等效電路”、“交流電的有效值定義”等等，都要用到“等效取代”的方式。）在力的合成中：合力是表象的，用于取代多個力；在力的分解中：分力是表象的，用于取代那一個力。圖3.4-1中的F是F的合力圖3.4-2乙中的F的分力1.定義：在數(shù)學(xué)學(xué)中，我們把求幾個力的合力的過程叫作力的合成；把求一個力的分力的過程叫作力的分解。
二.力的合成和分解【問題】那么我們怎么來求兩個力的合力呢？又如何把一個力分解為兩個力呢？下邊我們先來探究“力的合成”滿足的規(guī)律。2.力的合成規(guī)律：7N同仍然線上兩個力的合成方向：與兩力方向相同1N方向：與較大力的方向相同注意：求出合力后一定要寫出合力的方向。【問題】互成角度的力如何求合力？相同的療效是指哪些？先驗(yàn)證同仍然線上的兩個力合成。記錄多次互成角度的兩個分力？【思考】為什么互成角度的兩個力的合力不再是兩個力的大小的代數(shù)和呢？為了找到她們的共性，我們?nèi)绾无k？69:探究互成角度的力的合成規(guī)律實(shí)驗(yàn)器材：兩個彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩、木板、白紙、圖釘、刻度尺等。閱讀課本并思索幾個問題：1.實(shí)驗(yàn)的目的是哪些？2.怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？3.怎樣保證合力與兩分力作用療效相同？4.力的大小怎么檢測？5.力的方向怎樣確定？1N步驟1：用兩個力F共同作用在橡皮條上，使橡皮條從E點(diǎn)伸長到O點(diǎn)。記下O點(diǎn)位置；F的大小和方向。步驟2：只用一個彈簧稱將同一個橡皮條從E伸至同一位置O點(diǎn)。記下F的大小和方向。步驟3：用同一標(biāo)度，將三個力在同一點(diǎn)使勁的圖示下來，觀察它們之間的位置關(guān)系。步驟4：換個角度再驗(yàn)證一次。2.力的合成規(guī)律:互成角度的兩個力的合成（實(shí)驗(yàn)推論）：兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。
應(yīng)用平行四邊形定則注意四點(diǎn)：分力、合力起點(diǎn)相同；合力是兩個分力所夾的那條對角線；合力與分力畫虛線，其余畫實(shí)線；求出大小還要記得方向。平形四邊形定則適用于任何矢量的合成。P70：矢量和標(biāo)量內(nèi)容----Δ法則（的另一種方式）---基訓(xùn)力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力。平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)推論：多次實(shí)驗(yàn)后，可得出推論：在實(shí)驗(yàn)偏差容許的范圍內(nèi)，兩個力的合力為以這兩分力為鄰邊做出的平行四邊形的對角線。同仍然線上的力的合成：P69-最后一段：在上述實(shí)驗(yàn)中，假如把圖3.4-3乙和圖3.4-3丙的操作次序?qū)φ{(diào)，即先用拉力F把圓環(huán)拉到O點(diǎn)，再用拉力F就是F的分力，這就弄成了“探究力的分解規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。因?yàn)楦鱾€力的數(shù)據(jù)都沒有改變，因而，力的分解也遵照平行四邊形定則。P70--第2段：須要強(qiáng)調(diào)的是，假如沒有限制，對于同一條對角線，可以做出無數(shù)個不同的平行四邊形（圖3.4-5）。也就是說，同一個力F可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的分力。一個已知力到底該怎么分解，要按照具體問題來確定。2.力的合成規(guī)律:遵守定則先求出兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直至把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這種力的合力。
逐次合成法4.多個力的合成思索：若兩個以上的力作用在一個物體上時怎么求合力？【例題】某物體遭到一個大小為32N的力，方向水平往右，還遭到另一個大小為44N的力，方向豎直向下。通過畫圖求出這兩個力的合力的大小和方向。【解析】選擇某一標(biāo)度，比如用1cm長的線段表示10按照題意，做出二力合成的平行四邊形（圖3.4-6）。表示F段長3.20cm，表示F的有向線段長4.40cm。用刻度尺檢測后獲知，表示合力F的對角線長為5.44cm，則大小：F＝5./cm＝54.4的傾角為54。解法1：畫圖法(即力的圖示)求合力畫圖時的注意事項(xiàng)：畫圖時要先確定力的標(biāo)度，同一圖上的各個力必須采用同一標(biāo)度。(2)表示分力和合力的有向線段共點(diǎn)要畫成虛線，與分力平行的對邊要畫成實(shí)線。在表示力的線段上要畫上刻度和箭頭。解：由直角三角形知識可得：=11/8即：方向與F解法2：估算法求合力估算法的注意事項(xiàng)：估算法只限于用直角三角形知識求解（沒有直角建立直估算法雖不要求象畫圖法那樣按標(biāo)度畫力的大小，但對所畫的受力圖仍要按比列畫，角度要盡量確切。先根據(jù)平行四邊形定則畫出力的平行四邊形，之后根據(jù)物理公式算出對角線所表示的合力的大小和方向。
三.合力的求解1.畫圖法（使勁的圖示量出力）2.估算法：利用直角三角形用幾何知識算下來兩旁垂直：兩等大力傾角為θ：兩等大力傾角120：討論：在兩個分力F大小不變的情況下，合力隨傾角怎樣變化？(傾角為0,即方向相同)合力最小:(傾角為180即方向相反)a.兩個力合力的大小范圍:合力可能小于、等于、小于任一分力c.分力大小不變，合力隨傾角的減小而降低。討論：在兩個分力F大小不變的情況下，合力隨傾角怎樣變化？d.合力大小不變，兩個分力隨傾角的減小而減小。注意：同仍然線上力的合成是平行四邊形定則應(yīng)用的特例。兩個力合成：這兒開始板書【例1】關(guān)于兩個大小不變的共點(diǎn)力F與其合力F的關(guān)系，下述說法中正確的是（A.分力與合力同時作用在物體上B.分力同時作用于物體時形成的療效與合力單獨(dú)作用于物體時形成的療效相同C.F的大小隨F間傾角的減小而減小D.F的大小隨F間傾角的減小而降低E.F的大小一定小于F中的最大者F.F的大小不能大于F中的最小者BD3.例題精講【例2】兩個共點(diǎn)力，大小都是50N，假如要使這兩個力的合力也是50N，這兩個力之間的傾角應(yīng)為（【例3】兩個共點(diǎn)力的合力最大值為35N,最小值為5152025【例4】課本P71---1,2；基訓(xùn)P49---2,5,8四.分力的求解1.【先看例題】課本P71---4；P71---52.實(shí)際情況中力的分解原則：（1）按實(shí)際療效分：課本P71---6,7；P76---5;（2）正交分解（按需分）：例題【問題】1.請朋友們思索正交分解的步驟？2.正交分解有何深意？定義：把力順著兩個選取的相互垂直的方向分解，叫做力的正交分解法。
目的：是化復(fù)雜的矢量運(yùn)算為普通代數(shù)運(yùn)算，它是處理力的合成與分解的復(fù)雜問題的一種簡便方式。正交分解法的基本思想：先分解后合成；即為了合成而分解。(2)力的正交分解力的正交分解正交分解步驟：a.構(gòu)建xoy直角座標(biāo)系;b.沿xoy軸將各力分解;c.求xy軸上的合力Fx,Fy;d.最后求Fx和Fy的合力F:2y問題：如何去選定座標(biāo)呢？1.求以下四個力的合力的大小和方向：2.如圖所示：已知：F=6N53大小依次為19N、40N、30N和15N，方向如圖所示，求它們的合力的大小和方向。[解析]由....,如....,完善直角座標(biāo)系：cos37－Fcos37＝27sin37＋Fsin37－F272727對于同一物體形成相同的療效力的合成平行四邊形定則以兩個共點(diǎn)力為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向