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人教版高中物 理新课标教材 （必修1） 力的合成 2012年11月8日 常宁二中 卢劲松 第三章 第四节 生活中常常见到这样的事例： 等效替代 f1f2 f f 两个小孩提水和一个大人提水 f1f2 力的合成 f合 （分力）（合力） 生活中常常见到这样的事例： 合力与分力 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。 求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成 说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这 就是力的等效代替等效代替。而不是物体又多受了一个合力。 1、合力和分力 2、力的合成 力的合成法则 1、同一直线上二力的合成： （1） f1和f2方向相同：（2） f1和f2方向相反： f1f2 f1f2 f合= f1+f2 方向与二力方向相同 f合=f1-f2 方向与较大的那个力f1方向相同 力的合成法则 2、互成角度力的合成： 一个力的作用效果两个力的作用效果 力的合成法则 2、互成角度力的合成： 等效替代 f1f2 f 探究互成角度的二力的代数和是否等于合力大小 实验：探究求合力的方法 （1）器材： 木板，白纸，图钉，弹簧测力 计（两个），橡皮筋，绳套 ，铅笔， 橡皮擦，三角板 （2）问题： 如何实现分力与合力的作用效果相同？ 如何标注分力与合力的大小和方向？ 实验中还需要画什么吗？又需要对哪些数据进行研究？ 探究力的合成方法的实验器材 力的合成法则 f1f2 ff o （3）结果： 如右图： f是合力， f是以f1 和f2为邻边构成的平行四边形中f1 和f2所夹的对角线。 （4）讨论： 是什么原因导致 f偏离对角线f ？。 力的合成法则 实验误差导致了两者的偏离 力的合成法则 力f对橡皮条作用与f1、f2对橡皮条作用的 效果相同，所以f等于f1、f2的合力。 效 果 相 同 力的合成法则 f2 f 合 f1 o 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 对角线对角线就代表合力的大小和方向，这叫做力的平平 行四边形定则行四边形定则。 结论 ： 大小：长度 方向：角度 1、作图法(即力的图示法)求合力 15n f1 f2 f 530 大小:f = 15x5n= 75n 方向:与f1成530斜向右上方 【例题】力f145n，方向水平向右。力f260n,方向 竖直向上。求这两个力的合力f的大小和方向。 力的合成法则应用 f1 f2 f合 由直角三角形可得 方向：与f1成 tan=4/3斜向右上方 2、计算法(解三角形)求合力 思考：f1、f2大小一定,夹角增大,合力如何变化? 合 力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何? q f f q = 0 q f q0 90 f q q = 90 讨论：两个分力大小不变，但夹角不同时的合力 q f f . 最大 最小 在两个分力f1、f2大小不变的情况下，两个分力的夹 角越大，合力越小。 （1）当两个分力方向相同时（夹角为00） 合力最大，大小等于两力之和； （2）当两个分力方向相反时（夹角为1800） 合力最小，大小等于两力之差。 （3）合力大小范围 f1 - f2 f f1 + f2 合力是否一定比分力大？ 讨论：两个分力大小不变，但夹角不同时的合力 如果一个物体受两个或多个力 作用，这些力都作用在物体上的同一同一 点点，或者虽不作用在同一点上，但它 们的延长线相交于同一点延长线相交于同一点，这几个力 叫做共点力共点力。 f1 f2 f3 共点力 注注：力的合成的平行四边形 法则，只适用于共点力 f1 f2 担子受到的力是非共点力 共点力 f1 f2 f3 f4 f12 f123 f1234 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