力的合成和分解

人教版必修第一冊3.4力的合成和分解第三章相互作用——力【新課導(dǎo)入】一個靜止的物體，在某平面上受到5個力作用，你能判斷它將向哪個方向運動嗎？如果我們能找到一種方法，即“用一個力的單獨作用替代兩個力的共同作用，而效果不變”，上述問題就迎刃而解了。一、合力和分力幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，這幾個力叫作共點力。情境1：提一桶水生活中常常見到這樣的事例：一個力的單獨作用與兩個力的共同作用，其效果相同。兩個小孩分別用力F1、F2共同提著一桶水，水桶靜止；一個大人單獨向上用力F也能提著這桶水，讓水桶保持靜止。一盞吊燈懸吊在天花板上保持靜止，懸線對吊燈的拉力是F.若用兩根線共同懸掛吊燈，線的拉力是F1和F2，也能產(chǎn)生使吊燈保持靜止的效果情境2：掛一盞燈一個力的單獨作用與兩個力的共同作用，其效果相同。假設(shè)一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力。假設(shè)幾個力共同作用的效果跟某個力單獨作用的效果相同，這幾個力就叫作那個力的分力。圖3.4-1中的F是F1和F2的合力圖3.4-2乙中的F1和F2是F

的分力作用效果相同合力與分力是等效替代關(guān)系F1G=200NG=200NF2曹沖稱象效果相同等效替代等效

F與F、F、F的共同作用等效替代123

=

三個人等效替代效果相同二、力的合成和分解在物理學(xué)中，我們把求幾個力的合力的過程叫作力的合成把求一個力的分力的過程叫作力的分解（1)兩個力同方向（2）兩個力反方向F1F2F=F2-F1F1F2F=F1+F2同一直線上兩個力的合成實驗：探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律

兩個彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩、木板、白紙、圖釘、刻度尺、鉛筆，橡皮擦，三角板等實驗器材：（6）探究這三個力的大小及方向的關(guān)系。（1）用圖釘將白紙固定在木板上；將橡皮筋的一端用圖釘固定（2）一位同學(xué)用彈簧測力計鉤住繩套，互成角度的拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點達(dá)到某一位置O；（3）另一位同學(xué)用鉛筆記下O點的位置，同時記下兩個分力Ｆ1、Ｆ2的大小、方向；（4）只用一個彈簧測力計，鉤住繩套把橡皮筋的結(jié)點拉到相同的位置O點，并記下力Ｆ的大小、方向；（5）用同一標(biāo)度作出Ｆ１、Ｆ２、Ｆ的力的圖示；實驗步驟：分組實驗重點思考：（1）怎樣保證合力和分力等效？（2）力的大小怎樣知道？（3）力的方向如何確定？實驗結(jié)論：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，兩個力的合力為以這兩分力為鄰邊作出的平行四邊形的對角線實驗結(jié)論：F2F1平行四邊形定則

兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。這個法則就叫平行四邊形定則。應(yīng)用平行四邊形定則時注意四點：①分力、合力的起點相同②分力、合力的標(biāo)度比例一致F2F1③虛、實要分清，力畫實線，輔助線畫虛線④求合力時既要得出合力的大小還要得出力的方向

對于多個力的合成，可以先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力.逐次合成法多個力的合成F12

對于多個力的合成，可以先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力.逐次合成法多個力的合成F12F123

對于多個力的合成，可以先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力.逐次合成法多個力的合成F12F123F1234

對于多個力的合成，可以先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力.逐次合成法多個力的合成F12F123F1234F12345θ如果F1、F2相互垂直，求其合力F合力F的大?。悍较颍河搔冉嵌却_定（計算）F1F2o1、大小確定的兩個力的合力隨夾角的增大而減小2、F1、F2同向時合力最大;F1、F2反向時合力最小;即︱F1-F2︱≤F合≤F1+F23、合力可以大于每一個分力合力可以小于每一個分力合力也可以等于每一個分力合力還可以大于一個分力而小于另一個分力小節(jié):1.某小組做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時得出如下所示的圖（Fˊ與A、O共線），其中A為固定橡皮條的固定點，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點．(1)實驗中需要的器材有：方木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩套（兩個）、三角板等，還必須要有的器材是_________________(2)實驗過程中，橡皮條一端固定在木板上，用兩個彈簧測力計把橡皮條的結(jié)點拉到某一位置O點，在同一實驗過程中，前后兩次應(yīng)把橡皮條的結(jié)點拉到______位置（填“相同”或“不同”）(3)圖中______是F1與F2合力的真實值（填F或F?）彈簧測力計、刻度尺相同F(xiàn)?(4)(多選)在實驗中，采取下列哪些措施可減小實驗誤差______A．兩個分力F1、F2間夾角必須為90°B．兩個分力F1、F2的大小要盡量大些C．拉橡皮條的細(xì)繩要盡量短一些D．實驗前先檢查彈簧測力計的指針是否指零BD2．某同學(xué)做“探究求合力的方法”的實驗，實驗裝置如圖甲所示，其中兩個主要步驟如下：①用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O，記下O點的位置，讀出并記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)；②只用一個彈簧測力計，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出并記錄彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這3個力的圖示，并求出F1、F2的合力，如圖乙所示．（1）以上兩步驟均有疏漏：在①中是_____________________；在②中是________________________（2）圖乙所示的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是___________（3）重新做上述實驗，使橡皮條結(jié)點到達(dá)某一位置O，O點的位置_______（填“需要”或“不需要”）與前一次相同。記下兩條細(xì)繩的方向把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O點F不需要3．某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為5N的彈簧測力計兩個，橡皮條(帶兩個較長的細(xì)繩套)，刻度尺，圖釘(若干個)．(1)具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實驗操作的建議，其中正確的有______A．橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B．重復(fù)實驗再次進(jìn)行驗證時，結(jié)點O的位置可以與前一次不同C．使用測力計時，施力方向應(yīng)沿測力計軸線；讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計刻度D．用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計時的拉力BC(2)該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實驗，白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點位置O、力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點，如下圖所示．其中對于提高實驗精度最有利的是_______．(3)合力與F大小相等，方向略有偏差，如果此偏差僅由F1引起，則原因是F1的大小比真實值偏_______、F1與F2的夾角比真實夾角偏________.(填“大”或“小”)B大大三、矢量和標(biāo)量既有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則的物理量叫作矢量（vector）。只有大小，沒有方向，相加時遵從算術(shù)法則的物理量叫作標(biāo)量（scalar）。力的合成，可以認(rèn)為是力的相加。二力相加時，不能簡單地把兩個力的大小相加，而要按平行四邊形定則來確定合力的大小和方向。我們曾經(jīng)學(xué)過位移。一個人從A

走