力的合成和分解

人教版必修第一册3.4力的合成和分解第三章相互作用——力【新课导入】一个静止的物体，在某平面上受到5个力作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作用替代两个力的共同作用，而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。一、合力和分力几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。情境1：提一桶水生活中常常见到这样的事例：一个力的单独作用与两个力的共同作用，其效果相同。两个小孩分别用力F1、F2共同提着一桶水，水桶静止；一个大人单独向上用力F也能提着这桶水，让水桶保持静止。一盏吊灯悬吊在天花板上保持静止，悬线对吊灯的拉力是F.若用两根线共同悬挂吊灯，线的拉力是F1和F2，也能产生使吊灯保持静止的效果情境2：挂一盏灯一个力的单独作用与两个力的共同作用，其效果相同。假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。图3.4-1中的F是F1和F2的合力图3.4-2乙中的F1和F2是F

的分力作用效果相同合力与分力是等效替代关系F1G=200NG=200NF2曹冲称象效果相同等效替代等效

F与F、F、F的共同作用等效替代123

=

三个人等效替代效果相同二、力的合成和分解在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫作力的合成把求一个力的分力的过程叫作力的分解（1)两个力同方向（2）两个力反方向F1F2F=F2-F1F1F2F=F1+F2同一直线上两个力的合成实验：探究两个互成角度的力的合成规律

两个弹簧秤、橡皮条、细绳、木板、白纸、图钉、刻度尺、铅笔，橡皮擦，三角板等实验器材：（6）探究这三个力的大小及方向的关系。（1）用图钉将白纸固定在木板上；将橡皮筋的一端用图钉固定（2）一位同学用弹簧测力计钩住绳套，互成角度的拉橡皮筋，使橡皮筋的结点达到某一位置O；（3）另一位同学用铅笔记下O点的位置，同时记下两个分力Ｆ1、Ｆ2的大小、方向；（4）只用一个弹簧测力计，钩住绳套把橡皮筋的结点拉到相同的位置O点，并记下力Ｆ的大小、方向；（5）用同一标度作出Ｆ１、Ｆ２、Ｆ的力的图示；实验步骤：分组实验重点思考：（1）怎样保证合力和分力等效？（2）力的大小怎样知道？（3）力的方向如何确定？实验结论：在实验误差允许的范围内，两个力的合力为以这两分力为邻边作出的平行四边形的对角线实验结论：F2F1平行四边形定则

两个力合成时，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。这个法则就叫平行四边形定则。应用平行四边形定则时注意四点：①分力、合力的起点相同②分力、合力的标度比例一致F2F1③虚、实要分清，力画实线，辅助线画虚线④求合力时既要得出合力的大小还要得出力的方向

对于多个力的合成，可以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.逐次合成法多个力的合成F12

对于多个力的合成，可以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.逐次合成法多个力的合成F12F123

对于多个力的合成，可以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.逐次合成法多个力的合成F12F123F1234

对于多个力的合成，可以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.逐次合成法多个力的合成F12F123F1234F12345θ如果F1、F2相互垂直，求其合力F合力F的大小：方向：由θ角度确定（计算）F1F2o1、大小确定的两个力的合力随夹角的增大而减小2、F1、F2同向时合力最大;F1、F2反向时合力最小;即︱F1-F2︱≤F合≤F1+F23、合力可以大于每一个分力合力可以小于每一个分力合力也可以等于每一个分力合力还可以大于一个分力而小于另一个分力小节:1.某小组做“验证力的平行四边形定则”的实验时得出如下所示的图（Fˊ与A、O共线），其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点．(1)实验中需要的器材有：方木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳套（两个）、三角板等，还必须要有的器材是_________________(2)实验过程中，橡皮条一端固定在木板上，用两个弹簧测力计把橡皮条的结点拉到某一位置O点，在同一实验过程中，前后两次应把橡皮条的结点拉到______位置（填“相同”或“不同”）(3)图中______是F1与F2合力的真实值（填F或Fʹ）弹簧测力计、刻度尺相同Fʹ(4)(多选)在实验中，采取下列哪些措施可减小实验误差______A．两个分力F1、F2间夹角必须为90°B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些C．拉橡皮条的细绳要尽量短一些D．实验前先检查弹簧测力计的指针是否指零BD2．某同学做“探究求合力的方法”的实验，实验装置如图甲所示，其中两个主要步骤如下：①用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记下O点的位置，读出并记录两个弹簧测力计的示数；②只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮条使其伸长，读出并记录弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这3个力的图示，并求出F1、F2的合力，如图乙所示．（1）以上两步骤均有疏漏：在①中是_____________________；在②中是________________________（2）图乙所示的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___________（3）重新做上述实验，使橡皮条结点到达某一位置O，O点的位置_______（填“需要”或“不需要”）与前一次相同。记下两条细绳的方向把橡皮条的结点拉到同一位置O点F不需要3．某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，刻度尺，图钉(若干个)．(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有______A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力BC(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示．其中对于提高实验精度最有利的是_______．(3)合力与F大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由F1引起，则原因是F1的大小比真实值偏_______、F1与F2的夹角比真实夹角偏________.(填“大”或“小”)B大大三、矢量和标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（vector）。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（scalar）。力的合成，可以认为是力的相加。二力相加时，不能简单地把两个力的大小相加，而要按平行四边形定则来确定合力的大小和方向。我们曾经学过位移。一个人从A

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