力的合成與分解之力的合成課件高一上學(xué)期物理人教版

第三章相互作用第四節(jié)

力的合成深圳市高級(jí)中學(xué)1+1在什么情況下不等于2？在算錯(cuò)的情況下不等于2通過(guò)這節(jié)課學(xué)習(xí)我們可以知道：即使在算正確的情況下也不可以等于2引入新課請(qǐng)思考

《曹沖稱(chēng)象》是人人皆知的歷史故事，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合下面的圖片回憶故事情節(jié)，細(xì)心體會(huì)曹沖是怎樣“稱(chēng)出”大象的重量的？采用的是什么方法？思考后，請(qǐng)自由發(fā)言。“等效替代”G=200NF1F2G=200N

觀察下面的情境圖片，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)思考：兩位小孩對(duì)水桶施加的兩個(gè)力與一位大人對(duì)水桶施加的一個(gè)力，就“提起水桶”這一作用效果而言，相同嗎？它們可以相互替代嗎？說(shuō)出你的看法。請(qǐng)自由發(fā)言。方法3方法2方法1問(wèn)題：吊起一只日光燈管可采用哪些方法？GFGF1F2GF3F4方法1中，拉力F效果是和重力G平衡方法2中，拉力F1、F2

效果是和重力G平衡即:F效果可被F1、F2

共同替代方法3中，拉力F3、F4

效果是和重力G平衡即:F效果可被F3、F4

共同替代一.力的等效與替代

3.力的合成：尋求用一個(gè)力代替幾個(gè)力叫合成。1.等效與替代：力F的效果跟F1、F2、F3、…共同效果相同，則F與F1、F2、F3、…可相互替代

2.合力與分力：稱(chēng)力F為F1、F2、F3、…的合力。稱(chēng)F1、F2、F3、…為力F的分力。力F力F1、F2、F3、…合成合力分力

1.把橡皮筋一端釘在紙上A點(diǎn),另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套二.尋找等效力A

1.把橡皮筋一端釘在紙上A點(diǎn),另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套AO

2.用兩彈簧秤成角度拉細(xì)繩套,使結(jié)點(diǎn)伸至O并描下,記下秤示數(shù)F1、F2,描出繩方向F1F2二.尋找等效力

1.把橡皮筋一端釘在紙上A點(diǎn),另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套

2.用兩彈簧秤成角度拉細(xì)繩套,使結(jié)點(diǎn)伸至O并描下,記下秤示數(shù)F1、F2,描出繩方向AO

3.用一彈簧秤把結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn),描出繩方向,記下示數(shù)FF1F2F二.尋找等效力

4.按選定標(biāo)度作出F1、F2的圖示；按同樣的標(biāo)度作出作出F的圖示AOF1F2F

1.把橡皮筋一端釘在紙上A點(diǎn),另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套

2.用兩彈簧秤成角度拉細(xì)繩套,使結(jié)點(diǎn)伸至O并描下,記下秤示數(shù)F1、F2,描出繩方向

3.用一彈簧秤把結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn),描出繩方向,記下示數(shù)F1N

5.探究分力F1、F2和合力F的幾何關(guān)系二.尋找等效力AOF1F2F1NF’

平行四邊形定則:用表示F1和F2大小的有向線(xiàn)段為鄰邊作平行四邊形，該鄰邊所夾的對(duì)角線(xiàn)為合力大小和方向三.矢量運(yùn)算

三角形定則:將一個(gè)力的起點(diǎn)移到另一個(gè)力的終點(diǎn),則從第一個(gè)力的起點(diǎn)到另一個(gè)力的終點(diǎn)的連線(xiàn)，即為合力F1F2FF1F2F或者F1F2F例題:圖示是兩位同學(xué)在研究“互成角度的兩個(gè)力的合成”時(shí)所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,若F’表示F1、F2的合力,

F表示用一根彈簧秤拉橡皮筋時(shí)彈簧秤上的拉力,則可判斷其中哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的？

解析：由二力平衡知識(shí)可知：F的方向應(yīng)該沿橡皮筋方向。

故甲圖是尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的。F1F2FF’F1F2F’F甲圖乙圖探究與交流物體受到多個(gè)力的作用,合力應(yīng)如何求？F1F2F3F4F12F1F2F3F4F12F1F2F3F4F123FF12F1F2F3F4F123多邊形定則:

把所有力分別首尾相連,從第一個(gè)力的始端至最后一個(gè)力的末端作一個(gè)有向線(xiàn)段,該有向線(xiàn)段就是合力

四、共點(diǎn)力1.概念：如果一個(gè)物體受兩個(gè)或多個(gè)力作用，這些力都作用在物體上的同一點(diǎn)，或者雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的作用線(xiàn)相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。

2.力的合成的平行四邊形定則，只適用于共點(diǎn)力

練習(xí)1.關(guān)于兩個(gè)分力F1、F2及它們的合力F的說(shuō)法中，正確的是

A.合力F一定與F1、F2共同產(chǎn)生的效果相同

B.兩個(gè)力F1、F2一定是同種性質(zhì)的力

C.兩個(gè)力F1、F2一定是同一個(gè)研究對(duì)象受到的力

D.兩個(gè)力F1、F2與合力F是物體同時(shí)受到的三個(gè)力

解析:合力是對(duì)分力的等效替代，合力和分力不能同時(shí)存在；所以選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。分力可能同性質(zhì)，也可能不同性質(zhì)，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。只有同一研究對(duì)象受的力才能合成，作用在不同對(duì)象上的力是不能合成的，所以選項(xiàng)C正確。正確的答案為AC。

練習(xí)2.兩個(gè)大小和方向都確定的共點(diǎn)力，其合力的

A.大小和方向都確定

B.大小確定，方向不確定

C.大小不確定，方向確定

D.大小和方向都不確定

解析:由于兩個(gè)分力的大小和方向都確定，所以作用效果是確定的，所以合力的作用效果也應(yīng)該是確定的，因而合力的大小和方向都是確定的。正確的答案為A。

練習(xí)3.關(guān)于幾個(gè)力與其等效合力的說(shuō)法，下列說(shuō)法中正確的是

A.兩個(gè)分力與其合力F可以等效代替

B.合力與原來(lái)的哪幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上

C.求幾個(gè)力的合力，要遵從作用效果相同的原則

D.求多個(gè)力的合力時(shí)，所選標(biāo)度不同，合力可能不同解析:力的合成是一種等效替換，“等效”指的是合力和分力的效果相等，“替換”指的是合力和分力不能同時(shí)作用在物體上，所以選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤

當(dāng)兩個(gè)分力F1、F2的大小不變，而夾角從0°逐漸增大到180°的過(guò)程中，合力的大小會(huì)發(fā)生什么變化呢？猜想討論與交流：當(dāng)兩個(gè)分力F1、F2的大小保持不變，而兩力的夾角從0°逐漸增大到180°的過(guò)程中，合力F的大小會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢？結(jié)論:

兩個(gè)力的合力大小隨夾角的增大而減小當(dāng)F1、F2的方向相同時(shí)，F(xiàn)max＝F1＋F2當(dāng)F1、F2的方向相反時(shí)，F(xiàn)min＝|F1－F2|當(dāng)F1、F2的方向垂直時(shí)，合力可大于任一分力，也可小于任一分力合力可大于一個(gè)分力，小于另一個(gè)分力方法1.利用作圖法求合力方法2.用數(shù)學(xué)運(yùn)算求合力10NF2=40NF1=30N

例題1:物體受到兩個(gè)力F1、F2的作用，F(xiàn)1＝30N，方向水平向左，F(xiàn)2＝40N，方向豎直向下。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向F

例題2:兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的最大值為14N，最小值為2N，則這兩個(gè)力的大小分別為多少？如果這兩個(gè)力的夾角為90°，則合力等于多少？解析:設(shè)兩個(gè)分力分別為F1和F2，并設(shè)F1＞F2當(dāng)兩力夾角為90°，則合力F大小為合力F和F2的夾角為

練習(xí)1:

兩個(gè)互成角度的力F1

＝7N,F2

＝10N,它們的合力可能為下列幾個(gè)力中的哪些力?

A.4NB.2NC.19ND.8NE.17N

練習(xí)2:

大小分別為F1＝20N、F2＝30N、F3＝40N的三個(gè)共點(diǎn)力間的夾角可以任意值，則此三個(gè)力的合力的最大值為＿＿N，最小值為＿＿＿N。三力方向相同時(shí),Fmax＝F1+F2+F3＝90N當(dāng)F1、F2合力為40N，且和F3反向時(shí),合力最小Fmin＝0錯(cuò)解的答案：合力最小值為10N40N20N30N40N當(dāng)兩個(gè)小的分力之和（F1+F2）≥F3時(shí)，合力最小值為0.當(dāng)兩個(gè)小的分力之和（F1+F2）≤F3時(shí)，合力最小值為F3

-（F1+F2）.

練習(xí)3:如圖，有三個(gè)力作用于O點(diǎn)，大小都是20N，彼此夾角都為120°，求三個(gè)力的合力大小和方向等邊三角形

練習(xí)4:圖示的表示五個(gè)共點(diǎn)力的有向線(xiàn)段的箭頭正好位于正六邊形的頂點(diǎn)上，已知F1＝1N，求五個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小。F1F2F3F4F5O

練習(xí)5.如果兩個(gè)力F1、F2作用在一直線(xiàn)上，F(xiàn)1＝18N,F2＝8N，它們的合力

A.一定是26N

B.一定是10N

C.可能是26N，也可能是10N

D.缺少條件，無(wú)法判斷

解析:兩個(gè)力作用在一條直線(xiàn)上，方向可能相同，也可能相反。當(dāng)兩個(gè)力的方向相同時(shí)，合力的大小為26N；當(dāng)兩個(gè)力的方向相反時(shí)，合力的大小為10N。正確的答案為