力的合成(丁占东)

1、 生活小现象 生活中还有很多事例可以说明生活中还有很多事例可以说明“几个力与几个力与一个力的作用效果相同一个力的作用效果相同”。观察下面的情境图片，细。观察下面的情境图片，细心体会心体会“等效替代等效替代”的含义。的含义。想一想：想一想：一个力的作用效果一个力的作用效果两个力的作用效果两个力的作用效果 一个力产生的效果跟几个力共同产生的一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的效果相同，这个力叫做那几个力的合力合力。原来的几个力叫做原来的几个力叫做分力分力。 求几个力的合力的过程或方法，求几个力的合力的过程或方法，叫做叫做力的合成力的合成说明：在实际问题中，就可以用这个力

2、来说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的代替那几个力，这就是力的。而而不是物体又多受了一个合力。不是物体又多受了一个合力。F1=4N N0F2=3N NF合合=F1+F2=7N N最简单的力合成问题最简单的力合成问题两个分力同向相加两个分力同向相加两个分力反向相减两个分力反向相减0F1=4N NF2=3N NF合合=F1-F2=1N N最简单的力合成问题最简单的力合成问题力的合成规律力的合成规律3 3、方向在同一直线上的几个力的合成运算、方向在同一直线上的几个力的合成运算使用直接加减的方法使用直接加减的方法同向相加同向相加反向相减反向相减思考思考1：方木板、白纸、弹簧秤方

3、木板、白纸、弹簧秤(两个两个)、橡皮筋、橡皮筋(两条两条)、细绳、细绳(两条两条)、刻度尺、刻度尺(或三角板或三角板)、图钉图钉(若干，用来固定白纸若干，用来固定白纸) A、在桌上平放一个方木板，在方木板、在桌上平放一个方木板，在方木板 上铺上一张白纸，用图钉把白纸固上铺上一张白纸，用图钉把白纸固 定好定好 互成角度的两个力的合成实验互成角度的两个力的合成实验B、用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的、用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的 G点点(G点的位置应该靠近顶端中点点的位置应该靠近顶端中点)， 在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳， 细绳的另外一端是绳套细绳的另外一端是

4、绳套 C、用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地、用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地 拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到 某一位置某一位置O D、用铅笔记下、用铅笔记下O的位置和两条细绳的方的位置和两条细绳的方 向，分别读出两只弹簧秤的示数向，分别读出两只弹簧秤的示数(在在 同一条件下同一条件下) E、用铅笔和三角板在白纸上从、用铅笔和三角板在白纸上从O点沿着点沿着 两绳的方向画直线，按照一定的标度两绳的方向画直线，按照一定的标度 作出两个力作出两个力F1和和F2的图示的图示 F2CGOEF1BAGOEF2F1F、只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋、只用一只弹簧秤，通过细绳

5、把橡皮筋 的结点拉到相同的位置的结点拉到相同的位置O点，读出弹点，读出弹 簧秤的示数，记下细绳的方向，按同簧秤的示数，记下细绳的方向，按同 一标度作出这个力一标度作出这个力F的图示的图示 FGOEFCGOEG、探究这三个力的大小及方向的关系、探究这三个力的大小及方向的关系 丙丙FCBA乙乙F甲甲F2CGOEGOEGOEF2F1F1数据处理：数据处理： 在误差允许范围内在误差允许范围内，以两分力，以两分力F1、F2为邻边的平行四边形的共点对角线与为邻边的平行四边形的共点对角线与合力合力F重合。重合。F1F2FO注意事项注意事项:1用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹

6、簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。纸面平行的同一平面内。2同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。必须保持不变。F2F合合F1O 求两个力的合力时，可分别用表示这求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的两个邻边之间的就代表合力的大就代表合力的大小和方向，这叫做力的小和方向，这叫做力的分力分力邻边邻边合力合力对角线对角线 若已知互成角度的若已知互成角度的两个力，如何运用平行两个力，如何运用平行四边形定则

7、求出合力的四边形定则求出合力的大小和方向？大小和方向？15NF F1 1F F2 2F F合合530例：已知例：已知F F1 1=45N=45N，方向水平向右，方向水平向右F F2 2=60N=60N，方向竖直向上，求，方向竖直向上，求F F合合= =？方向：方向：与与F F1 1成成5353大小：大小：F F合合=15=15X X5N=75N5N=75N这种求合力的方法称为这种求合力的方法称为作图法作图法6mm1 1、作图法解题思路：、作图法解题思路：2 2、作图应注意的问题：、作图应注意的问题： 各力的标度要相同，作图要准确各力的标度要相同，作图要准确； 根据平行四边形定则按同一标度作出两

8、个分力根据平行四边形定则按同一标度作出两个分力F1F1、F2F2力的图示力的图示；根据平行四边形定则画出平行四边形；根据平行四边形定则画出平行四边形；量出对角线的长度，根据选定的标度求出合力量出对角线的长度，根据选定的标度求出合力的大小；的大小；用用量角器量出量角器量出合力与某个分力的夹角，表合力与某个分力的夹角，表示合力的方向。示合力的方向。F2F1OFF=2221FF F F与与F F1 1的夹角为的夹角为=53=53 用用直角直角三角形知识三角形知识F F大小：大小： = 75N = 75N F F的方向：的方向：tan=Ftan=F2 2/F/F1 1=4/3=4/3，查表得，查表得=

9、53=53 几个力都作用在物体几个力都作用在物体上的上的，或者虽不作用，或者虽不作用在同一点上，但它们的在同一点上，但它们的，这几个力，这几个力叫做叫做。 4 4、共点力：、共点力：F F1 1F F2 2F F1 1F F2 2F F3 3平行四边形定则只适用于共点力。平行四边形定则只适用于共点力。问问题题1 1、如何求解三个或三个以、如何求解三个或三个以上的共点力的合力上的共点力的合力? ?5 5、多力合成的方法：、多力合成的方法：F1F2F3F4F12F123F1234 先求出任意两个力的合力，先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的

10、力都合成合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这进去，最后得到的结果就是这些力的合力些力的合力逐次合成法逐次合成法| F1- F2| F F1 +F2120 ,FFF 合（最大值）（最大值）当当12180 ,FFF合（最小值）（最小值）当当 F1和和F2的合力范围为的合力范围为:结论：结论： 若两分力大小不变，它们的合力随若两分力大小不变，它们的合力随夹角夹角增大而减小；增大而减小； 3 3、合力、合力F F是否总大于原来的两是否总大于原来的两个力个力F1F1和和F2F2问问题题 F F合合可能大于、等于、小于可能大于、等于、小于 F F1 1、F F2 25 5、合力与分力间夹角、合力与分力间夹角关系关系：0 0时，时，F F合合F F1 1F F2 2 合力方向与两个力的方向相同合力方向与两个力的方向相同180180时，时，F F合合F F1 1F F2 2合力方向与分力合力方向与分力F F1 1、F F2 2中较大的方向相同。中较大的方向相同。合力的取值范围：合力的取值范围： F F1 1F F2 2 F F合合 F