3.4力的合成(一)课件-高一上学期物理教科版

第三章相互作用3.4力的合成(一)少聪察岐嶷，生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖悦，即施行焉。聪明的曹冲所用的方法是“等量替换法”GOGO1.请作出图甲中小球所受力的示意图及图乙中水桶和图丙电灯所受重力的示意图，延长各力的作用线，观察三个物体受力有什么共同点？GNFTO三个物体所受力的作用线都能够相交于一点共点力甲乙丙合力和分力2.某班师生在植树节给树浇水，如图所示，老师一人提着一桶水到现场，放下桶，然后小娟、小明共同提起该桶，准备给树浇水，老师的拉力为F，小娟、小明作用在桶上的力分别为F1、F2。(1)F与F1、F2共同作用的效果相同吗？等效(2)判断力F、F1、F2中哪些力是分力，哪些力是合力。相同F为F1和F2的合力，F1和F2为F的分力。[梳理与总结]1.合力与分力：如果力F的作用效果与力F1和F2共同作用的

相同，我们称F为F1和F2的

，F1和F2为F的

。2.力的合成：求几个力的

的过程。3.共点力：作用于物体上

，或者作用在同一物体上且力的作用线

的几个力。分力F1、F2、F3……合力F等效替代力的合成力的分解同一点相交于同一点效果合力分力合力一个静止的物体，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？如何解决这个问题呢？

1个力等效替代无法直接判断物体将向哪个方向运动；如果能找到一个力的单独作用替代这5个力的共同作用，而效果不变，即可判断出物体将向哪个方向运动。1.如图所示，假设有两个力作用在同一物体上，且作用在一条直线上，F1＝40N、F2＝30N，你能求出这两个力的合力吗？F1＝40NF2＝30NF1＝40NF2＝30NF合

=70NF合=10N方向与两个力同向，水平向右F合=F1+F2=70N方向与较大的力同向，水平向左F合=|F1-F2|=10N2.在图中，假设这桶水的总重力是100N，大人和两个小孩提这桶水时，这桶水都处于静止状态。如果大人提这桶水时用力的大小为F，两个小孩提这桶水时用力的大小分别为F1、F2，那么F的大小是多少？F1和F2两个数值相加是否等于F?100N不等于(1)合力与分力都是客观存在的力。(

)(2)合力F一定与其分力的作用效果相同。(

)(3)合力与分力同时作用于物体上。(

)(4)两分力一定是同一物体受到的力。(

)×√×√[实验探究]阅读课本第78-79页，结合以下问题，设计本实验方案：(1)如何提供合力与分力？如何保证合力与分力的作用效果相同？(2)实验中需要用到哪些仪器？(3)在实验过程中，需要记录哪些数据？如何记录？(4)如何处理记录下来的信息？实验：探究两个互成角度的力的合成规律等效替代1.实验原理一个力F可以把橡皮筋末端的小圆环拉到某点，两个力F1、F2共同作用，也能把橡皮筋末端的小圆环拉到

，F与F1和F2共同作用的

相同，则F是F1和F2的合力。分力合力F1F2F同一点效果木板白纸三角板图钉带绳套的橡皮条铅笔弹簧测力计2.实验器材F1=10.0NF2=6.8NF合=12.8NO2N3.实验步骤F

1.00N力的图示初步验证猜想正确，猜想的合力F′与实际测量的合力F，大小近似相等，方向几乎重合4.注意事项(1)小圆环位置O点①定位O点时要力求准确；O点为小圆环圆心在白纸上的投影点。(若实验器材中没有小圆环，则用绳子与橡皮筋的结点代替小圆环)②同一次实验中橡皮筋拉长后的O点必须位于同一位置。(2)拉力①用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向；②应使橡皮筋、弹簧测力计和小圆环位于与纸面平行的同一平面内；③两个分力F1、F2间的夹角θ不宜太大或太小。F1、F2所拉的两根细绳适当长一些，记录细绳方向的两点要尽量远些。(3)作图①在同一次实验中，选定的比例要相同；②严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力。(1)弹簧测力计使用前没调零会造成误差。(2)实验时弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有摩擦力会造成误差。(3)两次测量拉力时，小圆环没有拉到同一点会造成误差。(4)两个分力的夹角太小或太大以及F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，都会造成偶然误差。5.误差分析1.(2023·凉山高一期末改编)某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋用轻质弹簧AA′替代。(1)实验时的主要步骤是：A.把弹簧的一端A′固定在方木板上。将三段不可伸长的细绳的一端分别挂在弹簧的A端和弹簧测力计甲、乙的挂钩上，另一端拴结在一点；B.用两个弹簧测力计互成角度地拉弹簧，稳定后，记录下结点的位置O，并记录两个弹簧测力计的示数和_____________________；标记出OB、OC的方向C.按选好的标度，作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；D.只用一个弹簧测力计拉细绳，将结点__________________，记录弹簧测力计的示数和细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；E.比较F和F′的大小和方向，看它们是否在实验误差允许范围内相同，得出结论。拉至同一位置O点(2)F和F′中，一定沿AA′方向的是____。F′(3)同学们发现，力F′单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，所以F′等于F1、F2的合力。本实验采用的科学方法是____。A.理想实验法 B.等效替代法C.控制变量法 D.建立物理模型法B(4)对于这个实验，下列说法正确的是____。A.用两个弹簧测力计拉细绳时，两弹簧测力计间的夹角越大越好B.细绳OB、OC要适当长一些，标记同一细绳方向的两点要适当远一些C.为了实验尽可能精确，作力的图示时，标度应尽量短一些B2.某同学用如图甲所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”。将一木板竖直放在铁架台和轻弹簧所在平面后，其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：(1)如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；(2)卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端，用两只弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的_____及两弹簧测力计相应的读数。图乙中B弹簧测力计的读数为_____N；方向(3)该同学在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力FA、FB的大小和方向，如图丙所示，请在图丙中作出FA、FB的合力F。(4)通过第(3)问作出的图可得出什么结论：__________________________________________________________。在实验误差允许的范围内，两共点力的合成遵循平行四边形定则一：合力与分力等效替代共点力