《2025年优化探究同步导学案高中物理必修第一册人教版》

1. 力的合成：求几个力的合力的过程叫作力的合成。

答案： 1. 合力

2. 平行四边形定则
在两个力合成时，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就代表合力的大小和方向。如图所示，F表示$F_1$与$F_2$的合力。

答案： 2. 邻边 大小 方向 F

3. 矢量和标量
(1)矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量。力、位移、速度、加速度都是矢量。
(2)标量：只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作标量。质量、路程、功、电流等都是标量。

答案： 3.
(1)方向 平行四边形定则矢量
(2)大小 方向

(1)如图甲所示，当两个力互相垂直时怎样用计算法求合力？

答案：
(1)提示：根据勾股定理$F=\sqrt{F_{1}^{2}+F_{2}^{2}}$求解，合力F与分力$F_1$的夹角的正切值$\tan\alpha=\frac{F_{2}}{F_{1}}$。

(2)如图乙所示，怎样求两个大小相等、夹角为$\theta$的力的合力？

答案：
(2)提示：作出的平行四边形为菱形，利用“菱形的对角线互相垂直且平分”这一基本性质，解直角三角形求得合力$F_{合}=2F\cos\frac{\theta}{2}$，合力与每一个分力的夹角等于$\frac{\theta}{2}$。

(3)如图丙所示，如何求多个力的合力？

答案：
(3)提示：可以用作图法（平行四边形定则或三角形定则）求解，也可以用计算法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，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。