江苏省淮安市淮安中学高中物理力的合成课件新人教版必修

1、第四节第四节 力的合成力的合成1+11+1在什么情况下不等于在什么情况下不等于2 2？在算错的情况下不等于在算错的情况下不等于2 2通过这节课学习我们可以知道：通过这节课学习我们可以知道：即使在算对的情况下也可能不等于即使在算对的情况下也可能不等于2 2 = =三个三个人人 为什么称出石头的为什么称出石头的重量就可以知道大象重量就可以知道大象的重量呢？的重量呢？ 因为大象作用于船的压因为大象作用于船的压力与石头作用于船的压力力与石头作用于船的压力所产生的所产生的作用效果作用效果是一样，是一样，也即是说它们是等效的。也即是说它们是等效的。因此只要称出石头的重量因此只要称出石头的重量就可以知道大象

2、的重量了就可以知道大象的重量了生活事例F1F2FF1F2F等效替代等效替代 效果相同效果相同1.1.合力与分力合力与分力当一个当一个物体受到几个力的共同作物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出用时，我们常常可以求出这样一个力，这样一个力，这个力产生这个力产生的效果跟原来几个力的共的效果跟原来几个力的共同产生的效果相同同产生的效果相同，这个，这个力就叫做那几个力的力就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。 O.O.F1F2FGG合力合力分力分力2. 力的合成力的合成求几个求几个力的合力的过程叫做力力的合力的过程叫做力的合成的合成。O.O.F1F2FGG合力合力分

3、力分力说明：在实际问题中，就说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几可以用这个力来代替那几个力，这就是力的个力，这就是力的。而不是物体又多受了而不是物体又多受了一个合力。一个合力。合力并不存在。合力并不存在。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

4、法同向相加同向相加反向相减反向相减F2F1如果两个力不在同一直线如果两个力不在同一直线上上如何求合力如何求合力？问题：问题：1、怎样保证合力与分力等效？、怎样保证合力与分力等效？ 2、力的大小怎样知道？、力的大小怎样知道？ 3、力的方向如何让确定？、力的方向如何让确定？ 两个弹簧秤、橡皮条、细绳、木板、白纸、图钉、刻度尺、三角板设计实验方案细绳：确定拉力的方向实验原理：等效替代实验原理：等效替代注意事项:注意事项:1. 在同一次实验中，橡皮条拉长的结点O 位置一定要相同；2. 弹簧秤的示数为力的大小，将示数读出 并记在木板的白纸上 。（记录力的大小）3. 沿拉线方向就是几个力的方向，将拉线 方

5、向描在木板的白纸上；(记录力的方向)F1F2OF1F2OFF1F2OFF1F2O以表示这两个力的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。平行四边形定则FF1F2O4 4、求互成角度的两个力合成的方法：、求互成角度的两个力合成的方法：以表示这以表示这两个力的线段为邻边两个力的线段为邻边作作平平行四边形行四边形, ,这两个邻边之间的这两个邻边之间的对角对角线就代表合力线就代表合力的大小和方向。的大小和方向。平行四边形定则平行四边形定则作法：作法：F F大小：大小：长度长度方向：方向：角度角度F F1 1F F2 2o(1)作图法求合力15NF1F2F53大小: F=

6、155N=75N方向: 与F1成53斜向右 上方平行四边形定则的应用：【例题】力F1=45N，方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。(2)计算法求合力根据平行四边形定则作出下图:由直角三角形可得:F合F1F275N2221 FFF合合120o60oF2=60NF1=60NF1=60NF2=60N求解当两力夹角为当两力夹角为60o时，合力？时，合力？当两力夹角当两力夹角120o时，合力？时，合力？通过以上的计算，关于两分力大小一定时合力大通过以上的计算，关于两分力大小一定时合力大小与两分力之间夹角的关系，你能得到什么规律？小与两分力之间夹角的关系，你能得到什

7、么规律？F合合=603NF合合=602N当两力夹角为当两力夹角为90o时，合力？时，合力？F合合=60N当两分力大小一定时，合力随两分力夹角的增大而减小当两分力大小一定时，合力随两分力夹角的增大而减小动画演示动画演示（1）两分力大小确定时，夹角由0o增大到180o的过程中，合力F的大小怎样变化？（2）什么情况下合力最大？最大值等于多大？什么情况下合力最小？最小值等于多少？（3）合力F是否总大于原来的两个力F1和F2？当两分力大小一定时，合力随两分力夹角的增大而减小当两分力大小一定时，合力随两分力夹角的增大而减小两分力方向相同时合力最大，方向相反时最小两分力方向相同时合力最大，方向相反时最小合力

8、可能大于、等于、小于分力合力可能大于、等于、小于分力 F1 - F2 F F1 + F2合力的方向可以与分力的方向相同，也可以与分力的方向相反。（例如：同向的力合成，反向的力合成）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F1F2放在光滑水平桌面上的圆盘，受到如图所示放在光滑水平桌面上的圆盘，受到如图所示的力的作

9、用，且两力大小相等，则此时这两的力的作用，且两力大小相等，则此时这两个力可以合成吗？个力可以合成吗？思考思考OGF1 如果一个物体受两个或多个力作如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的用，这些力都作用在物体上的，或者虽不作用在同一点上，但它们的或者虽不作用在同一点上，但它们的，这几个力叫做，这几个力叫做。 7 7、共点力、共点力F1F2F3非共点力非共点力力的合成的平行四边形法则，力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力只适用于共点力F1F2担子受到的力是非共点力担子受到的力是非共点力杨浦大桥为什么要进行力的合成？ 在大量的实际问题中，物体不只受一个力在大量的实际问题中，物体不

10、只受一个力，而是同时受到多个力，为了研究问题的，而是同时受到多个力，为了研究问题的方便，我们把几个力的作用效果用一个力方便，我们把几个力的作用效果用一个力来代替，这样就可以把较复杂的问题转化来代替，这样就可以把较复杂的问题转化为较简单的问题来处理，这就是力的合成为较简单的问题来处理，这就是力的合成？思考思考1.1.关于合力的分力，下列叙述中关于合力的分力，下列叙述中正确正确的是的是( )( )A.A.合力的大小一定大于每一分力的大小合力的大小一定大于每一分力的大小B.B.合力可以同时垂直于每一分力合力可以同时垂直于每一分力C.C.合力的方向可以与一个分力的方向相反合力的方向可以与一个分力的方向

11、相反D.D.两分力的夹角在两分力的夹角在0 0到到180180之间时，夹之间时，夹角越大，则合力越小。角越大，则合力越小。CD2.F2.F1 1与与F F2 2为作用在同一物体上的两个力为作用在同一物体上的两个力，F F1 1=10N=10N，F F2 2=8N=8N，它们的合力大小可能，它们的合力大小可能是是( )( )A.19N B.18N C.10N D.2NA.19N B.18N C.10N D.2NBCD3.3.有两个大小相等的共点力有两个大小相等的共点力F F1 1和和F F2 2，当，当它们间的夹角为它们间的夹角为9090时合力时合力F F，则当它，则当它们间的夹角为们间的夹角为

12、120120时，合力的大小为时，合力的大小为( )( )A. 2F B. A. 2F B. C. F D. F/2C. F D. F/2F22B B4 4、三个共点力的大小分别为三个共点力的大小分别为2N2N，3N3N，4N4N，它们的合力最大值为它们的合力最大值为_； 最小值为最小值为_._.9N5 5、三个共点力的大小分别为、三个共点力的大小分别为F1=5N，F2=10N，F3=20N，则它们的合力（，则它们的合力（ ） A不会大于不会大于35N35NB最小值为最小值为5N C可能为可能为0 D可能为可能为20N20NABD07 7、在研究两个共点力合成的实验中得到如图所、在研究两个共点力

13、合成的实验中得到如图所示的合力示的合力F F与两个分力的夹角与两个分力的夹角的关系图。的关系图。 求：求：(1)(1)两个分力的大小各是多少？两个分力的大小各是多少？ (2)(2)此合力的变化范围是多少？此合力的变化范围是多少？F(N)3 /2 /20210(rad) 8三角形定则三角形定则 根据平行四边形定则，合力和两个分力必根据平行四边形定则，合力和两个分力必构成一个封闭的矢量三角形，叫做力的三构成一个封闭的矢量三角形，叫做力的三角形定则，如下图所示角形定则，如下图所示8.F8.F1 1、F F2 2、F F3 3、F F4 4、F F5 5五个共点力的始端五个共点力的始端构成一个正六边形

14、的顶点，求这五个力构成一个正六边形的顶点，求这五个力的合力。已知的合力。已知F F3 3=10N.=10N. 某同学在做某同学在做“互成角度的两个力的合成互成角度的两个力的合成”的实验时，利用的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧测力计拉力以及两只弹簧测力计拉力的大小的大小 图是图是A和和B两位同学在做以上实验时得到的结果，其中两位同学在做以上实验时得到的结果，其中_(填填“A”或或“B”)比较符合实验事实比较符合实验事实(力力F 是用一是用一只弹簧测力计拉时的示意图只弹簧测力计拉时的示意图)。_ （填（填F或或F ）是）是F1和和F2的合力。的合力。AF (1)试在图甲中作出试在图甲中作出F1和和F2的合力，并用的合力，并用F表示此力表示此力见解析见解析(2)有关此实验，下列叙述正确的是有关此实验，下列叙述正确的是_A两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋