力的合成 高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

第三章相互作用第四节力的合成情景导入有一个高大上的问题：1+1=？通过这节课学习我们可以知道：即使在算正确的情况下也不等于2.1+1在什么情况下不等于2？在算错的情况下不等于2本山大叔你错了《曹冲称象》是人人皆知的历史故事，请同学们结合下面的图片回忆故事情节，细心体会曹冲是怎样“称出”大象的重量的？采用的是什么方法？“等效替代”如图所示,提起一桶水,既可以一个成年人单独提,也可以两个孩子一起提，即一个成年人用的力和两个孩子用的力,产生的效果是相同的.这时我们就说,一个成年人用的力和两个孩子用的力是可以互相替代的.替代的前提是等效.如图所示,在水平桌面上,用两个弹簧测力计同时作用在水平橡皮筋上,使之沿水平方向伸长一定的长度,弹簧测力计的示数分别为F1和F2;改用一个弹簧测力计拉橡皮筋,使水平橡皮筋伸长相同的长度,弹簧测力计的示数为F.F产生的效果与F1,F2共同作用产生的效果相同,我们把拉力F称为F1,F2的合力,把F1,F2称为F的分力.1.合力和分力：一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。2.合力和分力的关系：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。3.例子：重心—物体所受合力的作用点。而不是物体又多受了一个合力。【知识提炼】一、合力和分力新课探究力的合成方法求几个力的合力的过程叫作力的合成.力的合成是一种等效替代的方法,即用一个力去替代几个共同作用的力,替代后产生的效果与原来的相同.既然合力与分力可以相互替代,那么它们之间存在什么关系呢?在初中我们已经学过同一直线上两个力的合成方法,现在我们讨论互成角度的力的合成方法.实验与探究在实验之前,请注意思考下列问题(1)实验中,怎样保证分力F1、F2产生的效果与合力F产生的效果相同?(2)如何测量合力F和分力F1、F2的大小?如何确定合力F和分力F1、F2的方向?(3)实验过程中需要记录哪些实验数据?(4)采用什么方法可以直观地描述出力的大小、方向和作用点?如图所示,将夹子夹在“力的关系探究装置”的“0”号射线顶端(1)如图(a)所示,分别将弹簧测力计连接在两根细绳的末端,沿任意两条射线方向拉细绳,使汇力圆环与平板上的定位圆重合.用铅笔在平板上记下这两个拉力的大小和方向.(2)如图(b)所示,直接用一个弹簧测力计去拉细绳,同样使汇力圆环与平板上的定位圆重合,用铅笔在平板上记下这个拉力的大小和方向.(3)在平板上用力的图示法作出三个力,如图所示,观察这三个力所构成的几何图形.(4)改变第(1)步中两个拉力的大小和方向,重复上述实验步骤.根据实验结果,可以得出这三个力满足什么样的几何关系呢?F2F合·F1O求两个力的合力时，可分别用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，这叫做力的平行四边形定则。平行四边形定则思考：合力一定大于分力吗？一个分力变大，合力一定变大吗？思考：合力是否一定比分力大？3、合力与分力间夹角θ关系：①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：F合＝F1＋F2合力方向与两个力的方向相同.②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：F合＝｜F1－F2｜合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同.④合力的取值范围：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2③夹角θ越大，合力就越小：F合随F1和F2的夹角增大而减小.⑤

F合可能大于、等于、小于F1、F21+1可能等于1等于1啊谢谢了本山大叔你造了吗？归纳小结1.力的合成：求几个力的合力的过程叫作力的合成.2.平行四边形定则：如果用表示两个分力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么合力的大小和方向就可以用所夹的对角线来表示.3、合力与分力间夹角θ关系：（1）θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：F合＝F1＋F2合力方向与两个力的方向相同.（2）θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：F合＝｜F1－F2｜合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同.（3）夹角θ越大，合力就越小：F合随F1和F2的夹角增大而减小.归纳小结思考：合力是否一定比分力大？（4）合力的取值范围：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2（5）

F合可能大于、等于、小于F1、F2新课探究合力的计算物体受到两个力的作用时,根据力的平行四边形定则,可以求出这两个力的合力.例题:某人水平扔出一个重力G=0.4N的小球.小球在空中受到方向水平向左的风力F=0.3N的作用,求球所受的合力.分析:已知两个力的大小和方向,根据力的平行四边形定则可以求得其合力.解:①方法一:利用作图法求合力用1cm长的线段表示0.1N的力,作出的平行四边形如图3-4-7所示.用刻度尺量得表示合力F的对角线长5cm,所以合力的大小为F=0.1×5N=0.5N,用量角器量得合力F与分力F1的夹角为53°.2、计算法：根据平行四边形定则作出力的示意图，利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系，求合力大小和方向。如图所示，作出力的示意图，则=0.5Nθ=53°多力合成的方法：F1F2F3F4F12F123F1234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.逐次合成法归纳小结1.对于两个