人教版 高一物理 必修一 第三章：3.4 力的合成(共27张PPT)

1、4 4 力的合成力的合成 F F1 1F F2 2 G G F F G G F 生活实践 F1F2 G G F F G G F F F1 1F F2 2 F F 多个力的作用效果多个力的作用效果= =一个力的作用效果一个力的作用效果 物理思想物理思想: :等效替代等效替代 当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求 出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同出这样一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的共同 效果相同效果相同，这个力就叫做那几个力的，这个力就叫做那几个力的合力合力。原来的几个。原来的几个 力叫做这个力的力叫做这个力的分力

2、分力。 1 1、合力、合力 ： 说明：说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，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。而不是物体又多受了一个合力。这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。 求几个力的合力的过程或方法，叫做求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成力的合成. . 2 2、力的合成：、力的合成： 二、力的合成二、力的合成 两力同向相加两力同向相加 F=FF=F1 1+F+F2 2=7N=7N 大小大小F=FF=F1 1+F+F2 2，方向与两力方向相同，方向与两力方向相同. . 1 1、同一直线上两个同向力的合成、同一直线上两个同向力的合成

3、 大小大小F =|FF =|F1 1-F-F2 2| |，方向与较大力的方向相同，方向与较大力的方向相同. . 两力反向相减两力反向相减 F=FF=F1 1-F-F2 2=1N=1N 2 2、同一直线上两个反向力的合成、同一直线上两个反向力的合成 不在同一直线上的两个力怎样求合力？不在同一直线上的两个力怎样求合力？ 提出猜想 制定计划与设计实验制定计划与设计实验 实验目的：实验目的：探究求合力的方法。探究求合力的方法。 实验原理：实验原理：合力的作用效果与几个分力的作用效果相同。合力的作用效果与几个分力的作用效果相同。 实验准备：实验准备： 1 1、用什么方法表示分力与合力的大小和方向？、用什

4、么方法表示分力与合力的大小和方向？ 2 2、怎样表明橡皮筋在一个力、怎样表明橡皮筋在一个力F F的作用下作用效果与两个的作用下作用效果与两个 力力F F1 1、F F2 2的共同作用效果相同？的共同作用效果相同？ 3 3、实验过程中需要记录哪些实验数据？、实验过程中需要记录哪些实验数据？ 实验器材：实验器材：粘好白纸的方木板、弹簧测力计粘好白纸的方木板、弹簧测力计2 2个、橡皮筋个、橡皮筋 1 1条、细绳、刻度尺。条、细绳、刻度尺。 A B O A B O A B O 丙丙 把橡皮条一端把橡皮条一端A A固定在铺有白纸、水平放置的木板上，固定在铺有白纸、水平放置的木板上， 在橡皮条的另一端在橡

5、皮条的另一端B B结上两个细绳套。如图甲所示，用结上两个细绳套。如图甲所示，用 两个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的两个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的B B端，使橡皮条端，使橡皮条 伸长到伸长到O O点，记下点，记下O O点的位置、两细绳所在的直线和两弹点的位置、两细绳所在的直线和两弹 簧测力计的示数，这样就确定了两个分力的大小和方向；簧测力计的示数，这样就确定了两个分力的大小和方向； 如图乙所示，用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的如图乙所示，用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的 B B端，使它仍伸长到端，使它仍伸长到O O点的位置，记下细绳所在的直线和点的位置，记下细绳所在的直线和 弹簧测力

6、计示数，这个力的作用效果与两个力同时作用弹簧测力计示数，这个力的作用效果与两个力同时作用 时是相同的。时是相同的。 1 1、求两个力的合力时，以表示这两个力的线段为邻边、求两个力的合力时，以表示这两个力的线段为邻边 作平行四边形，夹在两邻边之间的对角线就表示合力作平行四边形，夹在两邻边之间的对角线就表示合力 的大小和方向，这个法则叫平行四边形定则。的大小和方向，这个法则叫平行四边形定则。 F F1 1 O O F F2 2 实验结论总结实验结论总结 2 2、平行四边形定则是矢量合成的通用法则。、平行四边形定则是矢量合成的通用法则。 【例题】【例题】气球在空中受到的空气浮力竖直向上，大小气球在空

7、中受到的空气浮力竖直向上，大小 为为4N4N，同时受到水平方向的风力作用，大小为，同时受到水平方向的风力作用，大小为3N3N。求。求 气球受到的浮力与风力的合力。气球受到的浮力与风力的合力。 1 1、图解法、图解法( (即力的图示法即力的图示法) )求合力求合力 2 2、计算法求合力、计算法求合力 1 1、图解法图解法( (即力的图示法即力的图示法) )求合力。求合力。 O 1 F 2 FF 1N 解：选定一个合适的标度，如用一个解：选定一个合适的标度，如用一个 单位长度表示单位长度表示1N1N，用，用O O点代表气球，作点代表气球，作 出气球所受两个力的图示，如图所示。出气球所受两个力的图示

8、，如图所示。 以以F F1 1、F F2 2为邻边作平行四边形，作出为邻边作平行四边形，作出 表示合力表示合力F F的对角线的对角线OFOF，用刻度尺量出，用刻度尺量出 对角线的长，约为对角线的长，约为5 5个单位长度，可求个单位长度，可求 得合力的大小约为得合力的大小约为F=5F=51N=5N1N=5N 用量角器量出合力用量角器量出合力F F与竖直方向的夹角与竖直方向的夹角 为为37.0037.00 2 2、计算法计算法求合力求合力 解：根据平行四边形定则作出下图解：根据平行四边形定则作出下图: : F F1 1 F F2 2 F F合 合 由直角三角形可得由直角三角形可得 22 12 FF

9、 F5N 合 方向：与方向：与竖直方向竖直方向夹夹 角为角为且且3 tan 4 两个分力大小一定时，合力的大小随它们之间的夹两个分力大小一定时，合力的大小随它们之间的夹 角是怎样变化的？你能确定合力的取值范围吗？角是怎样变化的？你能确定合力的取值范围吗？ 思考与讨论 三、合力与分力的大小关系三、合力与分力的大小关系 在两个分力在两个分力F F1 1、F F2 2大小不变大小不变的情况下，两个分力的的情况下，两个分力的夹角夹角 越大，合力越小越大，合力越小。 1 1、当两个分力方向相同时（夹角为、当两个分力方向相同时（夹角为0 00 0） 合力最大，合力最大，F FF F1 1 + F + F2

10、 2 合力与分力方向相同；合力与分力方向相同； 2 2、当两个分力方向相反时（夹角为、当两个分力方向相反时（夹角为1801800 0） 合力最小，合力最小，F FF F1 1 - F - F2 2 合力与分力合力与分力F F1 1 、F F2 2中较大的方向相同。中较大的方向相同。 3 3、合力大小范围、合力大小范围 F F1 1 - F - F2 2 F F F F1 1 + F + F2 2 4 4、合力可能大于、等于、小于任一分力、合力可能大于、等于、小于任一分力 三个及三个以上力的合成的方法三个及三个以上力的合成的方法 先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合先求两个力的合力，再

11、求出这个合力与第三个力的合 力，力，直到把所有力合为一个力，得到合力。直到把所有力合为一个力，得到合力。 F F1 1 F F2 2 F F3 3 F F4 4 F F12 12 F F123 123 F F1234 1234 共点力共点力: : 如果一个物体受两个或多个力作用，这些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点，或者虽不作用在同一点上，都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上， 但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。 力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力。力的合成的平行四边形法则，只适用于共

12、点力。 1.1.下列关于合力与分力的叙述中正确的是下列关于合力与分力的叙述中正确的是( )( ) A.A.合力的大小一定大于每一分力的大小。合力的大小一定大于每一分力的大小。 B.B.合力可以同时垂直于每一分力。合力可以同时垂直于每一分力。 C.C.合力与分力间是一种等效替代关系，不能同时考查合力与分力间是一种等效替代关系，不能同时考查 它们的作用效果。它们的作用效果。 D.D.若两个分力的大小不变，则合力的大小也不会变化若两个分力的大小不变，则合力的大小也不会变化 C C 2.F2.F1 1与与F F2 2为作用在同一物体上的两个力，为作用在同一物体上的两个力，F F1 1=10N=10N，

13、F F2 2= = 8N8N，它们的合力大小可能是，它们的合力大小可能是( )( ) A.19N B.18N C.10N D.2NA.19N B.18N C.10N D.2N 3.3.有两个大小相等的共点力有两个大小相等的共点力F1F1和和F2F2，当它们间的夹角为，当它们间的夹角为 9090时合力为时合力为F F，则当它们间的夹角为，则当它们间的夹角为120120时，合力的时，合力的 大小为大小为( )( ) A.2F B. C. F D.A.2F B. C. F D. BCDBCD F 2 B B 2 F 2 4.4.如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力 F F1 1和和F F2 2的作用，但木块处于静止状态，的作用，但木块处于静止状态，F F1 1=10N=10N，F F2 2=2N=2N，则，则 木块受到合力木块受到合力F F合合和和F1和和F2的合力的合力F F的大小，方向是（的大小，方向是（ ） A. A. F F合合=0=0； F F =8N=8N，方向向右，方向向右 B. B. F F合合=0,F=0 =0,F=0 C. C. F F合合=10N=1