第3章 第3节　力的等效和替代.doc

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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)

力的三要素和共点力

eq\o([先填空])

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．

eq\o([再判断])

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．(√)

eq\o([后思考])

共点力一定是作用在同一物体上吗？一定作用在同一点吗？

【提示】共点力必须是作用在同一物体上．但不一定作用在同一点上，而力的作用线必须交在同一点上．

力的等效和替代

eq\o([先填空])

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做力的合成．

(2)力的分解：求一个力的分力过程或方法叫做力的分解．

eq\o([再判断])

1．合力与分力的作用效果相同，它们不能同时作用在同一物体上．(√)

2．合力可以大于每一个分力，也可以小于每一个分力．(√)

3．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．(×)

eq\o([后思考])

1．一个大人能够提起一桶水，两个小孩用力也可以提起这桶水．那么大人用的力和两个小孩用的力有什么关系？哪个是合力？哪些是分力？

【提示】大人用的力和两个小孩用的力作用效果相同．大人的力是合力，两个小孩用的力是分力．

2．两个力的合力一定大于其中任意一个分力的大小吗？

【提示】分力与合力的效果可以替代，但合力不一定大于任意一个分力．

eq\o([合作探讨])

探讨1：合力与分力的作用效果有什么关系？

【提示】合力与分力的作用效果相同，所以能等效替代．

探讨2：各个分力必须是共点力吗？

【提示】求力的合成时，各个分力必须是共点力，才能求合力．

eq\o([核心点击])

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．

图3-3-1

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．

1．(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

【解析】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．

【答案】BC

2．(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

【解析】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．

【答案】AC

3．(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

【解析】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