【同步导学】高中物理课件 5.1力的合成课件 鲁科必修1

第1节力的合成1．知道什么是共点力、力的合成、合力．2．理解力的平行四边形定则．3．会用作图法求共点力的合力．4．能通过实验验证互成角度的两个共点力的合成遵循平行四边形定则．1．某同学从学校先向东行走300m，然后又向南行走400m到了书店，那么该同学从学校走到书店的位移是700m吗？【答案】

不是．由勾股定理可知从学校走到书店的位移不是700m，而是500m.2．在下图中，一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相同？二者能否等效替换？【答案】二者的作用效果均是把一桶水提起，能够等效替换．1．什么是合力和分力？2．什么是力的合成？3．什么是共点力？4．力的合成遵循的法则是什么？一、共点力的合成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．2．力的合成(1)力的合成：求几个力的______的过程．作用效果效果合力分力合力(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．平行四边形对角线所有的力(1)几个力作用在物体上相当于一个很大力的作用，这是不是就是力的合成？(2)两个小孩的力可以等效为一个大人的力，在什么条件下可以等效？(3)两个小孩的力是不是就是这个大人的力，为什么？【提示】(1)中所说的几个个力的作用效效果相当于一一个很大的力力，这就是力力的合成思想想；(2)两个小孩的力力的作用效果果和一个大人人的力产生的的效果相同，，那么两个小小孩的力就可可以等效为一一个大人的力力；(3)两个小孩的力力产生的效果果和一个大人人的力相同，，但是两个小小孩的力和这这个大人的力力施力物体不不同，它们不不是同一个力力，力的合成成时只是说效效果相同，一一定要注意这这种区别．二、共点力合合成的平行四四边形定则1．同一直线上上两个力的合合成法则同一直线上的的两个共点力力F1、F2，两者同方向向时，其合力大小为为________，方向为______________．两者反方向时时，其合力大大小为_________，方向为F1和F2中较大的方向向．F1＋F2两个力的方向|F1－F2|2．不在同一直直线上两个力力的合成法则则——平行四边形定则(1)内容：两个力力合成时，以以表示这两个个力的线段为邻边作_____________，这两个邻边边之间的________表示合力的大大小和方向．．(2)两个以上的力力的合成方法法：先求出任任意两个力的合力，再再求出这个合合力与第三个个力的合力，，直到把所有______都合成进去，，最后得到的的结果就是这些力力的合力．平行四边形对角线外力2.两分力大小一一定的情况下下，分力间夹夹角变化时，，合力如何变变化？【提示】在两分力大小小一定的情况况下，合力随随着分力间夹夹角的减小而而增大，随着着分力间夹角角的增大而减减小．一、合力与分分力的关系1．正确理解合合力与分力(1)合力与几个分分力间是相互互替代关系，，受力分析时时，分力与合合力不能同时时作为物体所所受的力．(2)只有同一物体体同时受到的的力才能合成成．2．合力与分力力间的大小关关系(1)两力同向时合合力最大：F＝F1＋F2，方向与两力力同向；(3)两力成某一角角度θ时，如右图所所示，三角形形AOC的每一条边对对应一个力，，由几何知识识可知：两边边之和大于第第三边，两边边之差小于第第三边，即|F1－F2|<F<F1＋F2.因此合力大小小的范围是：：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(4)夹角θ越大，合力就就越小．(5)合力可以大于于等于两分力力中的任何一一个力，也可可以小于等于于两分力中的的任何一个力力．(1)力的合成是唯唯一的；(2)只有同一物体体所受的力才才能合成；(3)不同性质的力力也可以合成成，因为合力力与分力是作作用效果上的的一种等效代代替．在实际际研究几个力力的合力时，，常采用平行行四边形定则则，通过作图图法或解析法法求出合力．．1.下列关于合力力与分力之间间的关系的说说法正确的是是()A．合力就是分分力的代数和和B．合力总比某某一分力大C．分力与合力力的方向总是是不一致的D．合力的大小小可能等于某某一分力的大大小【解析】合力是分力的的矢量和，而而不是代数和和，所以A项错误；合力力的大小介于于两分力代数数和与两分力力代数差的绝绝对值之间，，因此B项错误，D项正确；当两两分力方向相相同时，合力力与分力方向向相同，C项错误．【答案】D二、合力大小小与方向的确确定1．图解法：从从力的作用点点起，依两个个分力的作用用方向按同一一标度作出两两个分力F1和F2，并把F1、F2作为邻边作出出平行四边形形，这个平行行四边形的对对角线的长度度按同一标度度表示合力的的大小，对角角线的方向就就是合力的方方向，通常可可以用量角器器直接量出合合力F与某一分力的的夹角φ.【答案】D【解析】求三个力的合合力大小的范范围，则先确确定两个力合合力的大小范范围，由平行行四边形定则则，5N和7N的合力最大为为12N，最小为2N，则这个合力力大小可能为为9N，而若它的方方向与9N的方向相反，，这两个力合合成后的合力力可能为0，若它的大小小为12N，且方向与9N力的方向相同同时，合力的的大小可能是是21N，故正确答案案为D.【答案】D【解析】两个共点力的的合力大小的的取值范围是是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.根据以上关系系，可以求得得F2大小的取值范范围是60N≤F2≤140N．故只有选项项C正确．【答案】C当再加一个12N的力，且与F1、F2夹角均为120°时，由图分析析可知，这个个力应与F1、F2的合力F在一条直线上上，且方向相相反，故可将将三个力的合合力看成是12N的力与力F合成的结果，，即三个力的的合力大小为为2N.在求几个力的的合成时，依依据题意作出出平行四边形形，根据几何何关系解决问问题是基本的的思路和方法法．【解析】因为这六个力力中，各有三三对力方向相相反，故先将将任意两个方方向相反的力力合成，然后后再求合力．．由图可以看出出，任意两个个方向相反的的力的合力都都为3N，且互成120°，所以这六个个力的合力为为零．因为这六个力力的合力为零零，所以，任任意五个力的的合力一定与与第六个力大大小相等，方方向相反．由由此得，去掉掉1N的那个力后，，其余五个力力的合力为1N，方向与1N的力的方向相相反．【答案】01N与1N的力的方向相相反共点的两个力力(F1、F2)的合力的取值值范围是|F1－F2|≤F合≤F1＋F2.若第三个共点点力的大小在在这一范围内内，那么这三三个力的合力力可以为零．．必须指出，，矢量的正负负号是用来表表示矢量的方方向的，比较较两个矢量的的大小应比较较这两个矢量量的绝对值，，而不应比较较这两个力的的代数值．大小为4N、7N和9N的三个共点力力，它们的最最大合力是多多大？最小合合力是多大？？【错解】当三个力同方方向时，合力力最大，此时时，F合＝20N．当4N、7N的两个力同向向且与9N的力方向相反反时，合力最最小，此时F合＝2N.【正解】当三个力同方方向时，合力力最大，合力力最大值为F＝F1＋F2＋F3＝20N.由于这三个力力中任意两个个力的合力的的代数差(即最小值)都小于第三个个力，所以这这三个力的合合力的最小值值为零．【错因分析】在错解中，求求三个共点力力的最小合力力时，由于思思维定势的副副作用，仍和和求最大合力力一样，把三三个力限定在在一条直线上上考虑，从而而导致错误．．1．下列关于合合力和分力之之间的关系的的说法中正确确的是()A．合力就是分分力的代数和和B．合力总比某某一分力大C．分力与合力力的方向总是是不一致的D．合力的大小小可能等于某某一分力的大大小【解析】合力是分力的的矢量知，而而不是代数和和，A错误；合力的的大小在两分分力的代数和和与两分力代代数差的绝对对值之间，B错误，D正确；当两分分力方向相同同时，合力与与分力方向相相同，C错误．故正确确答案为D.【答案】D【答案】B3．一个重为20N的物体置于光光滑的水平面面上，当用一一个F＝5N的力竖直向上上拉该物体时时，如右图所所示，物体受受到的合力为为()A．15NB．25NC．20ND．0【解析】由于物体的重重力大于拉力力，则地面对对物体有支持持力，且物体体仍然静止．．因为物体静静止，所以竖竖直向上的拉拉力和支持力力的合力与重重力的合力为为零．故只有有选项D正确．【答案】D【解析】由图可知F1＝F2＝F，F3＝