【同步导学】高中物理 3.4力的合成课件 新人教必修1

4．力的合成一、力的合成1．合力、分力(1)合力与分力：当一个物体受到几个力共同作

用时，如果一个力的__________跟这几个力的

共同______相同，这一个力叫做那几个力的

______，那几个力叫做这个力的______．(2)合力与分力的关系：等效替代关系．作用效果效果合力分力2．力的合成(1)力的合成：求几个力的_____的过程．(2)力的合成遵循的法则——平行四边形定则．①内容：两个力合成时，以表示这两个力的

线段为邻边作____________，这两个邻边之

间的________表示合力的大小和方向．②两个以上的力的合成方法：先求出任意两

个力的合力，再求出这个合力与第三个力的

合力，直到把__________都合成进去，最后

得到的结果就是这些力的合力．合力平行四边形对角线所有的力二、共点力1．共点力：几个力如果都作用在__________，

或者它们的作用线______________，这几个力

就叫做共点力．2．力的合成的平行四边形定则，只适用于

________.同一点上相交于同一点共点力一、合力与分力的关系1．正确理解合力与分力(1)合力与几个分力间是等效替代关系，受力分析时，分力与合力不能同时作为物体所受的力．(2)只有同一物体同时受到的力才能合成．(4)夹角θ越大，合力就越小．(5)合力可以大于等于两分力中的任何一个力，也可以小于等于两分力中的任何一个力．【特别提醒】

(1)力的合成是唯一的；(2)只有同一物体所受的力才能合成；(3)不同性质的力也可以合成，因为合力与分力是作用效果上的一种等效代替．在实际研究几个力的合力时，常采用平行四边形定则，通过作图法或解析法求出合力．关于大小不变的两个共点力F1、F2的合力F，下列说法正确的是(

)A．合力F一定大于任一分力B．合力F可能小于任一分力C．合力F的大小可能等于F1或F2的大小D．合力F的大小随F1、F2间夹角增大而增大解析析：：由共共点点力力合合成成的的平平行行四四边边形形定定则则可可知知，，由由于于表表示示分分力力的的两两邻邻边边的的长长短短及及其其夹夹角角的的变变化化，，使使得得表表示示合合力力的的对对角角线线的的长长度度大大于于两两邻邻边边、、小小于于两两邻邻边边、、等等于于其其中中某某一一邻邻边边都都是是可可能能的的，，所所以以，，合合力力大大于于分分力力、、小小于于分分力力、、等等于于分分力力也也都都是是可可能能的的．．另另外外，，平平行行四四边边形形中中两两邻邻边边夹夹角角越越小小，，其其对对角角线线越越长长；；夹夹角角越越大大，，其其对对角角线线越越短短．．所所以以，，合合力力的的大大小小随随分分力力间间夹夹角角减减小小而而增增大大，，随随分分力力间间夹夹角角增增大大而而减减小小．．正正确确选选项项为为B、C.答案案：：BC二、、探探究究求求合合力力的的方方法法1．探探究究方方案案(1)先将将橡橡皮皮筋筋一一端端固固定定，，另另一一端端用用两两个个力力F1、F2使其其伸伸长长一一定定长长度度，，如如下下图图甲甲所所示示；；再再用用一一个个力力F作用于于橡皮皮筋的的同一一点，，使其其伸长长到同同样的的长度度，如如下图图乙所所示，，那么么F与F1、F2的效果果相同同．(2)若记下下F1、F2及F的大小小和方方向，，画出出各个个力的的图示示，就就可研研究F与F1、F2的关系系了．．2．实验验操作作(1)用图钉钉把白白纸固固定于于方木木板上上，把把橡皮皮筋的的一端端固定定，另另一端端拴上上两个个细绳绳套．．(2)用两个个弹簧簧测力力计成成某一一角度度地通通过细细绳套套把橡橡皮筋筋拉到到某一一点O.用铅笔笔记下下O点的位位置、、两弹弹簧测测力计计的读读数F1、F2和两条条细绳绳的方方向．．(3)用一个个弹簧簧测力力计将将同一一条橡橡皮筋筋拉到到O点，记记下弹弹簧测测力计计的读读数F和细绳绳的方方向．．(4)选定标标度，，作出出力F1、F2和F的图示示．(5)结果：：以F1、F2为邻边边作平平行四四边形形，并并作出出对角角线(如图丙丙所示示)．结论：：F对橡皮皮筋作作用的的效果果与F1和F2共同的的作用用效果果相同同，即即F是F1和F2的合力力．若若F的图示示和对对角线线在误误差允允许的的范围围内重重合，，则说说明，，合力力与两两分力力遵循循平行行四边边形定定则．．3．注意意事项项(1)实验中中的两两只弹弹簧测测力计计的选选取方方法是是：将将两只只弹簧簧测力力计调调零后后互勾勾对拉拉过程程中，，读数数相同同，则则可选选；若若读数数不同同，应应另换换，直直至相相同为为止．．(2)弹簧测测力计计使用用前要要检查查指针针是否否指在在零刻刻度线线上，，否则则应校校正零零位(无法校校正的的要记记录下下零误误差)．还需需用钩钩码检检查是是否存存在示示值误误差，，若存存在，，应加加以校校正．．(3)被测力力的方方向应应与弹弹簧测测力计计轴线线方向向一致致，拉拉动时时弹簧簧不可可与外外壳相相碰或或摩擦擦．(4)在同一一次实实验中中，使使橡皮皮条拉拉长时时结点点O的位置置一定定要相相同．．(5)细绳套套应适适当长长一些些，便便于确确定力力的方方向．．不要要直接接沿细细绳套套的方方向画画直线线，应应在细细绳套套末端端用铅铅笔画画一个个点，，取掉掉细绳绳套后后，再再将所所标点点与O点连一一直线线确定定力的的方向向．(6)在同一一次实实验中中，画画力的的图示示所用用的标标度要要相同同，并并且要要恰当当选取取标度度，使使所作作力的的图示示稍大大些．．(7)在具体体实验验时，，两分分力间间夹角角不宜宜过大大，也也不宜宜过小小，以以60°°～100°之间为为宜．．(1)在做“验证力力的平平行四四边形形定则则”实验时时，橡橡皮条条的一一端固固定在在木板板上，，用两两个弹弹簧测测力计计把橡橡皮条条的另另一端端拉到到某一一确定定的O点，以以下操操作中中错误误的是是()A．同一一次实实验中中，O点位置置允许许变动动B．实验验中，，要记记录弹弹簧测测力计计的读读数和和O点的位位置C．实验验中，，把橡橡皮条条的另另一端端拉到到O点时，，两个个弹簧簧测力力计之之间的的夹角角必须须取90°°D．实验验中，，要始始终将将其中中一个个弹簧簧测力力计沿沿某一一方向向拉到到最大大量程程，然然后调调节另另一弹弹簧测测力计计拉力力的大大小和和方向向，把把橡皮皮条另另一端端拉到到O点(2)如下图图所示示，是是甲、、乙两两位同同学在在做本本实验验时得得到的的结果果，其其中F是用作作图法法得到到的合合力，，F′是通过过实验验测得得的合合力，，则哪哪个实实验结结果是是符合合实验验事实实的？？________(填“甲”或“乙”)甲乙乙解析：：(1)由合力力的定定义，，只有有两次次都把把橡皮皮条拉拉到同同一个个位置置(O点)，实验验中测测得的的才是是合力力．A说法是是错误误的．．实验验中，，除了了要记记录弹弹簧测测力计计的读读数、、O点的位位置以以外，，还要要记录录两个个分力力的方方向(即绳子子拉的的方向向)，B说法是是错误误的．．两个个弹簧簧测力力计之之间的的夹角角实际际上就就是两两个分分力的的夹角角，这这个夹夹角并并非一一定取取90°°，理论论上是是任意意的，，C说法也也是错错误的的．实实验中中如果果始终终将其其中一一个弹弹簧测测力计计沿某某一方方向拉拉到最最大量量程，，则在在调节节另一一个弹弹簧测测力计计时很很容易易使得得这个个弹簧簧测力力计超超过其其量程程，这这是不不允许许的，，D说法也也是错错误的的．(2)因为F′是只用用一个个弹簧簧测力力计拉拉橡皮皮条得得到的的，所所以拉拉力的的方向向(实验中中测得得的合合力方方向)一定沿沿着橡橡皮条条的方方向，，即F′的方向向沿着着橡皮皮条的的方向向．实实验中中用作作图法法得到到的合合力F由于实实验误误差，，不一一定沿沿着橡橡皮条条的方方向，，故甲甲图更更符合合实验验事实实．答案：：(1)ABCD(2)甲三、用用平行行四边边形定定则求求合力力的方方法1．作图图法根据两两个分分力的的大小小和方方向，，用力力的图图示法法，从从力的的作用用点起起，按按同一一标度度作出出两个个分力力F1、F2，再以以F1、F2为邻边边作出出平行行四边边形，，从而而得到到F1、F2之间的的对角角线，，根据据表示示分力力的标标度去去度量量该对对角线线，对对角线线的长长度就就代表表了合合力的的大小小，对对角线线与某某一分分力的的夹角角就可可以代代表合合力的的方向向．(3)夹角为为120°的两等等大的的力的的合成成，如如图丙丙所示示：由几何何知识识得出出对角角线将将平行行四边边形分分为两两个等等边三三角形形，故故合力力与分分力大大小相相等．．甲乙乙丙丙【特别提提醒】作图时时，合合力、、分力力要共共点，，实线线、虚虚线要要分清清，标标度统统一且且适当当．答案：：D解析：：根据平平行四四边形形定则则可知知，两两个共共点力力的合合力的的大小小不一一定大大于小小的分分力，，如下下图甲甲所示示；也也不一一定小小于大大的分分力，，如下下图乙乙所示示；合合力的的大小小不随随分力力间夹夹角的的增大大而增增大，，如下下图丙丙所示示，并并且也也不一一定大大于任任意一一个分分力．．故选选项D正确．．答案：：D【跟踪发发散】1－1：下列列关于于分力力和合合力的的说法法正确确的是是()A．分力力与合合力同同时作作用在在物体体上B．分力力同时时作用用在物物体上上时产产生的的效果果与合合力单单独作作用在在物体体上时时产生生的效效果相相同C．合力力总是是大于于分力力D．合力力F的大小小随分分力F1、F2间夹角角的增增大而而减小小，合合力可可能大大于、、等于于或小小于任任一分分力解析：：合力与与分力力的作作用效效果相相同，，合力力可以以大于于、等等于或或小于于任一一分力力．答案：：BD【反思总总结】(1)求解矢矢量时时要注注意不不仅要要求出出其大大小，，还要要求出出其方方向．．其方方向经经常用用它与与已知知矢量量的夹夹角表表示．．(2)比较两两种解解法：：分析析可知知应用用计算算法求求解较较为精精确，，作图图法的的精确确度相相对差差些，，但在在测量量误差差允许许范围围内，，所得得的结结果还还是一一致的的．(3)用作图图法求求合力力时，，要采采用统统一的的标度度，要要标出出箭头头且实实线、、虚线线要分分明．．【跟踪发发散】2－1：一个个物体体受到到大小小相等等的两两个拉拉力作作用，，每个个拉力力都是是100N，夹角角为90°°，求这这两个个力的的合力力．答案：：141.4N，方向向与F2成45°°角解析：：求三个个力的的合力力大小小的范范围，，则先先确定定两个个力合合力的的大小小范围围，由由平行行四边边形定定则，，5N和7N的合力力最大大为12N，最小小为2N，则这这个合合力大大小可可能为为9N，而若若它的的方向向与9N的方向向相反反，这这两个个力合合成后后的合合力可可能为为0，若它它的大大小为为12N，且方方向与与9N力的方方向相相同时时，合合力的的大小小可能能是21N，故正正确答答案为为D.答案：：D【反思总总结】(1)F1，F2两力合合力大大小的的取值值范围围为|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|.(2)多个力力合成成时，，先求求出任任意两两个力力的合合力，，再求求出这这个合合力与与第三三个力力的合合力，，直到到把所所有的的力都都合成成进去去，最最后得得到的的结果果就是是这些些力的的合力力．解析：：两个共共点力力的合合力大大小的的取值值范围围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.根据以上上关系，，可以求求得F2大小的取取值范围围是60N≤F2≤140N．故只有有选项C正确．答案：CC．用两个个弹簧测测力计分分别钩住住绳套，，互成角角度地拉拉橡皮条条，使橡橡皮条伸伸长，结结点到达达某一位位置O.记录下O点的位置置，读出出两个弹弹簧测力力计的示示数D．按选好好的标度度，用铅铅笔和刻刻度尺作作出两只只弹簧测测力计的的拉力F1和F2的图示，，并用平平行四边边形定则则求出合合力FE．只用一一只弹簧簧秤，通通过细绳绳套拉橡橡皮条使使其伸长长，读出出弹簧测测计力的的示数，，记下细细绳的方方向，按按同一标标度作出出这个力力F′的图示F．比较F′和F的大小和和方向，，看它们们是否相相同，得得出结论论上述步骤骤中：(1)有重要遗遗漏的步步骤的序序号是______和______；(2)遗漏的内内容分别别是__________和__________．解析：根据验证证力的平平行四边边形定则则的操作作规程可可知，有有重要遗遗漏的步步骤序号号是C、E.在C中未记下下两条绳绳的方向向．E中未说明明是否把把橡皮条条的结点点拉到了了同一位位置O.答案：(1)CE(2)C中未记下下两条绳绳的方向向E中未说明明是否把把橡皮条条的结点点拉到了了同一位位置O【跟踪发散散】4－1：(2009·山东卷)请完成以以下两小小题．某同学在在家中尝尝试验证证平行四四边形定定则，他他找到三三条相同同的橡皮皮筋(遵循胡克克定律)和若干小小重物，，以及刻刻度尺、、三角板板、铅笔笔、细绳绳、白纸纸、钉子子，设计计了如下下实验：：将两条条橡皮筋筋的一端端分别挂挂在墙上上的两个个钉子A、B上，另一一端与第第三条橡橡皮筋连连接，结结点为O，将第三三条橡皮皮筋的另另一端通通过细绳绳挂一重重物．解析：(1)运用等效效思想来来验证平平行四边边形定则则，即要要验证以以两力为为平行四四边形的的邻边，，作平行行四边形形，其对对角线是是否和合力相符符．本小小题中结结点受三三个力，，其中两两个力的的合力与与第三个个力等大大反向，，故先测测出各力力的大小小和方向向，然后后作出各各力的图图示，以以两边为为邻边做做平行四四边形，，如果在在实验误误差范围围内平行行四边形形的对角角线与第第三个力力等大反反向，即即可验证证．为测测量各力力的大小小故需要要记录橡橡皮筋原原长、悬悬挂重物物后的长长度以及及记录悬悬挂重物物后O点位置．．故应选选bcd.(2)可以通过过改变小小重物改改变各力力的大小小．答案：(1)bcd(2)更换不同同的小重重物1．关于共共点力，，下列说说法中正正确的是是()A．作用在在一个物物体上的的两个力力，如果果大小相相等、方方向相反反，这两两个力是是共点力力B．作用在在一个物物体上的的两个力力，如果果是一对对平衡力力，则这这两个力力是共点点力C．作用在在一个物物体上的的几个力力，如果果它们的的作用点点在同一一点上，，则这几几个力是是共点力力D．作用在在一个物物体上的的几个力力，如果果它们的的力的延延长线汇汇交于同同一点，，则这几几个力是是共点力力解析：共点力是是几个力力作用于于一点或或力的延延长线交交于一点点的力．．作用在在同一物物体上大大小相等等方向相相反的两两个力不不一定在在同一直直线上，，即不一一定是共共点力．．如果受受两个力力且平衡衡的物体体，所受受的力一一定是共共点力，，故A错误，B、C、D正确．答案：BCD2．小强的的妈妈提提一桶水水，向上上提起的的力为150N，小强和和小勇接接过来共共同来提提，关于于小强和和小勇的的用力，，下列说说法正确确的是()A．他俩必必分别只只用75N的力B．他俩可可分别用用100N的力C．他俩都都可用小小于75N的力D．他俩的的力不可可能大于于75N解析：当两个分分力方向向相同时时，此时时分力最最小，Fmin＝75N，故A项错．B项正确．．两个小小于75N的力不可可能得到到150N的合力，，故C、D两项错．．答案：B解析：由题意知知，A、B两点等高高，且两两绳等长长，故FA与FB大小相等等，B选项正确确．若两两绳夹角角大于120°°，则FA＝