江西省永丰中学高中物理力的合成课件新人教版必修

1、G=200NF F1 1F F2 2G=200N 观察下面的情境图片，结合生活经验思考：两观察下面的情境图片，结合生活经验思考：两位小孩对水桶施加的两个力与一位大人对水桶施加位小孩对水桶施加的两个力与一位大人对水桶施加的一个力，就的一个力，就“提起水桶提起水桶”这一作用效果而言，相这一作用效果而言，相同吗？它们可以相互替代吗？说出你的看法。请自同吗？它们可以相互替代吗？说出你的看法。请自由发言。由发言。 生活中还有很多事例可生活中还有很多事例可以说明以说明“几个力与一个力的作用效果几个力与一个力的作用效果相同相同”。观察下面的情境图片，细心。观察下面的情境图片，细心体会体会“等效替代等效替代”

2、的含义。的含义。想一想：想一想：第4节、力的合成 1 1、定义：若一个力作用在物体上，所产生的效果跟几个力、定义：若一个力作用在物体上，所产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，则这个力叫那个力的合力，共同作用产生的效果相同，则这个力叫那个力的合力，而那几个力叫这个力的分力而那几个力叫这个力的分力F为F1、F2的合力；F1、F2为F的分力。2 2、合力与分力的关系：、合力与分力的关系： （1 1）合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系）合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系 （2 2）合力是几个分力的共同效果，并不是单独存在的力，）合力是几个分力的共同效果，并不是单独存在的力，因此受力分

3、析中不能同时出现。因此受力分析中不能同时出现。一合力与分力一合力与分力二、力的合成：二、力的合成：力的合成是惟一的；只有同一物体所受的力才可合成；不同性质的力也可以合成；分力与合力从物理实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效替代关系，而不是物体的重复受力力的合成应注意以下问题：力的合成应注意以下问题：（1）定义：求几个力的合力的过程，叫做力的合成）定义：求几个力的合力的过程，叫做力的合成（2）实质：就是找一个力去替代作用在物体上的几个已知）实质：就是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力，而不改变其作用效果。的力，而不改变其作用效果。1、同一直线上二力的合成（回顾初中知识）同向：反向：2、探

4、究实验、探究实验：不在一条直线上的二力的合力的大小还等于两分力大小之和或之差吗？不等于不等于要研究它们之间的关系，就很有必要将合力与分力的大小和方向一同表示出来，那么用什么形式来表示力的大小和方向？力的图示力的图示F1F2F1F2F合F合互成角度的二力的合成互成角度的二力的合成F合=F1+F2F合=F1-F21.如何确定两个分力的大小和方向？器材有：橡皮条、细绳套、弹簧测力计两个过程：用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条到结点，再改用一个弹簧测力计拉橡皮条到同一结点。2.三个力的图示起端点画在一起，再将它们的箭头端点用虚线连接起来，看看图形像四边形？怎么样来检验它是平行四边形？3.代表分力的有向线

5、段都处在平行四边形中的什么位置？是一组对边还是一组邻边？4.代表合力的有向线段处于平行四边形中的什么具体位置？5.改变分力的大小和方向，多做两次，结果一样吗？你能得出什么结论？F1=10.0 NF2=6.8 NF合=12.8 NO2N三、平行四三、平行四边边形定形定则则（ （1）定）定义义：如果用表示两个共点力：如果用表示两个共点力F1和和F2的的线线段段为邻边为邻边作平行四作平行四边边形，那形，那么，合力么，合力F的大小和方向就可以用的大小和方向就可以用这这两个两个邻边邻边之之对对角角线线表示出来，表示出来，这这叫做叫做力的平行四边形定则力的平行四边形定则标量是简单的加减运算标量是简单的加减

6、运算矢量不是简单的加减运算，矢量不是简单的加减运算，平行四边形定则是所有的平行四边形定则是所有的矢量合成都遵循的普遍规矢量合成都遵循的普遍规律律F1F合F2（2）应用平行四边形定则时注意四点：）应用平行四边形定则时注意四点：分力、合力的起点相同分力、合力的起点相同分力、合力的标度比例一致分力、合力的标度比例一致虚、实要分清，力画实线，辅助线画虚线虚、实要分清，力画实线，辅助线画虚线求合力时既要得出合力的大小还要得出力的方向求合力时既要得出合力的大小还要得出力的方向1、求二个力的合力的方法、求二个力的合力的方法同一直线上两个力的合成同一直线上两个力的合成 先选取正方向，再赋予矢量正负值，化矢量先

7、选取正方向，再赋予矢量正负值，化矢量运算为代数运算求得矢量和。如得正值则合力沿运算为代数运算求得矢量和。如得正值则合力沿正方向，如得负值则合力方向与所选取的正方向正方向，如得负值则合力方向与所选取的正方向相反相反例题三例题三互成角度的两个力的合成互成角度的两个力的合成作图法作图法根据分力的标度量得对角线的长度就代表了合力根据分力的标度量得对角线的长度就代表了合力的大小，对角线与任一分力的夹角就代表合力的的大小，对角线与任一分力的夹角就代表合力的方向方向以以F1、F2为邻边作平行四边形，从而得到为邻边作平行四边形，从而得到F1、F2之间的对角线之间的对角线根据两个力的大小和方向，按一定的标度用力

8、的根据两个力的大小和方向，按一定的标度用力的图示从力的作用点起作出两个分力图示从力的作用点起作出两个分力F1、F2 计算法计算法 可以根据平行四边可以根据平行四边形定则作出的示意图，形定则作出的示意图，然后根据正、余弦定理，然后根据正、余弦定理，三角函数等几何知识计三角函数等几何知识计算合力。算合力。 若两个分力大小为若两个分力大小为F1、F2，它们之间的夹角为它们之间的夹角为，则：，则：F1F合F2F2sinF2cosF1+F2cos 22221sincosFFFF合合力的大小合力的大小cossintan212FFF合力的方向合力的方向cos2212221FFFF 若两个分力大小若两个分力大

9、小为为F1=F2=F，它们之，它们之间的夹角为间的夹角为，那么，那么力的合成作出的平力的合成作出的平行四边形是菱形，行四边形是菱形，菱形的对角线垂直菱形的对角线垂直平分，则有平分，则有：2cos2FF合合力的大小合力的大小02F603F902F120F1800F1F2F合/2两个力的合成可用力平行四边形定则，那么多于两个的力怎么合成呢？2、平行四、平行四边边形定形定则则的的应应用用扩扩展展三个力的合成可以先求任两三个力的合成可以先求任两个的合力，再将这合力与第个的合力，再将这合力与第三个力合成求出三个力的合三个力合成求出三个力的合力。力。F1F2F3F合F12课外思考：多边形定则3、三角形定则

10、 在在图图甲中甲中F F是共点力是共点力F F1 1和和F F2 2的合力；如的合力；如图图乙所示，把力乙所示，把力F F2 2平移至平移至线线段段ACAC的位置，从的位置，从O O点出点出发发，把代表，把代表F F1 1和和F F2 2的的有向有向线线段段OAOA、 、ACAC首尾相接首尾相接地画出来，地画出来，连连接接OCOC， ，则则从从O O指指向向C C的有向的有向线线段就表示合力段就表示合力F F的大小和方向的大小和方向, ,上述作上述作图图法叫力的三角形法法叫力的三角形法则则，同理也可作出，同理也可作出图图丙所示的力丙所示的力三角形三角形OBCOBC. .4、确定合力的范围的方法

11、两个共点力的合力范围F1F合F2F1F合F2由几何知识可得：合力的变化范围是F1-F2F合F1+F2请问请问： ：合力是否一定比分力大？合力是否一定比分力大？ 思考：思考：F1、F2大小一定大小一定,夹角增大夹角增大,合力如何变化合力如何变化? 合力什么时合力什么时候最大候最大,什么时候最小什么时候最小?合力的范围如何合力的范围如何? F1F2FF = 021FFF 1F2F F 0 90222121FFFFF1FF 2F = 902221FFF 讨论：讨论：两个分力大小不变，但夹角不同时的合力两个分力大小不变，但夹角不同时的合力222121FFFFF 180 |21FFF 1F2FF2FF1

12、F. 18090 最大最大最小最小5、三个力的合力范围：、三个力的合力范围：设有三个力设有三个力F1、F2、F3，则有：，则有：（1）最大值：当三力方向相同时，其合力最大，）最大值：当三力方向相同时，其合力最大， Fmax= F1+F2+F3（2）当其中一个力在那二力的合力范围内满足）当其中一个力在那二力的合力范围内满足如如F1-F2F3F1+F2时，时， 有有 Fmin=0（3）当其中一个力大于那二力的代数和满足）当其中一个力大于那二力的代数和满足如如F3（F1+F2）时，有）时，有Fmin= F3（F1+F2）6、多力的合力范围：、多力的合力范围：设有设有n个力个力F1、F2、F3Fn，且

13、，且F1F2 F3 Fn，则有：则有：（1）Fm= F1+F2+F3+Fn（2）当）当F1（F2+F3+Fn）0时，时， 有有Fmin=F1（F2+F3+Fn）（3）当）当F1（F2+F3+Fn）0时，有时，有Fmin=0 四、共点力四、共点力（1）定义：如果一个物体受到两个或更多力的作用，）定义：如果一个物体受到两个或更多力的作用，在有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者在有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力这样的一组力叫做共点力mgF1F2（2）共点力的合成）共点力的合成 力

14、的合成遵循平行四边形定则力的合成遵循平行四边形定则 物体在共点力作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，物体在共点力作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，则这几个力的合力为零。则这几个力的合力为零。A.吊钩受到的力吊钩受到的力 B.担子受到的力担子受到的力 小小结结1、合力与分力的关系是合力与分力的关系是“ “等效替代等效替代” ”。 。2、平行四平行四边边形定形定则则：不在一条直：不在一条直线线的两个力的合成的两个力的合成时时，以，以表示表示这这两个力的两个力的线线段段为邻边为邻边做平行四做平行四边边形，形，这这两个两个邻边邻边之之间间的的对对角角线线就代表合力的大小和方向。就代表合力的大

15、小和方向。 3、合力与分力的大小关系：合力与分力的大小关系：（ （1） ）合力大小范合力大小范围围F F1 1 - F- F2 2 F F F F1 1 + F+ F2 2 合力不一定比分力大合力不一定比分力大（ （2） ）在两个分力在两个分力F F1 1、 、F F2 2大小不大小不变变的情况下，两个分力的的情况下，两个分力的夹夹角角越大越大， ，合力越小合力越小。 。（ （3 3） ）合力不合力不变变的情况下，的情况下，夹夹角越大，两个等角越大，两个等值值分力的大小越分力的大小越大。大。作业：课本作业：课本P63练习练习1、2例题一：例题一：关于关于F1、F2及它们的合力及它们的合力F，下

16、列说法中正确的，下列说法中正确的是（是（ ）A.合力合力F一定与一定与F1、F2共同作用产生的效果相同共同作用产生的效果相同B. F1、F2一定是同种性质的力一定是同种性质的力C. F1、F2一定是同一物体受到的力一定是同一物体受到的力D. F1、F2与与F是物体同时受到的力是物体同时受到的力AC例题二：（天津高考）在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平例题二：（天津高考）在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角

17、度地拉橡皮条，另一次是用一个弹一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。簧秤通过细绳拉橡皮条。实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的 （填字母代号）（填字母代号）A将橡皮条拉伸相同长度即可将橡皮条拉伸相同长度即可B将橡皮条沿相同方向拉到相同长度将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C将弹簧秤都拉伸到相同刻度将弹簧秤都拉伸到相同刻度D将橡皮条和绳的结点拉到相同位置将橡皮条和绳的结点拉到相同位置同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差

18、有益的说法是 （填字母代号）（填字母代号）A两细绳必须等长两细绳必须等长B弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些BDBDF合合=F1+F2=3+5=8（N）F合合=F1+F2=（7）+5=2（N）F1=3NF2=5NF1=7NF2=5N正方向正方向例题三例题三正方向正方向向右向右向左向左F1=7NF2=5N分析：物体受到两个力的作用，根据力的平行四边形定则，可以求出这

19、分析：物体受到两个力的作用，根据力的平行四边形定则，可以求出这两个力的合力。两个力的合力。解法解法1：作图法作图法例题四：物体受到例题四：物体受到F F1 1 、F F2 2 两个力的作用，两个力的作用，F F1 1 = 30 N = 30 N 、方向水平向左、方向水平向左; ; F F2 2 = 40 N = 40 N 、方向竖直向下、方向竖直向下, , 求这两个力的合力？求这两个力的合力？F1F2F利用力的图示，将各分力画出来利用力的图示，将各分力画出来再根据力的平行四边形定再根据力的平行四边形定则，找出合力则，找出合力F测量出表示合力的线段长度，由它测量出表示合力的线段长度，由它和所选标

20、度的比例求出合力的大小。和所选标度的比例求出合力的大小。再用量角器测量合力与一个分力再用量角器测量合力与一个分力之间的夹角，说明合力的方向之间的夹角，说明合力的方向量得量得F=50N量得量得 =53 例题五：物体受到例题五：物体受到F F1 1 、F F2 2 两个力的作用，两个力的作用，F F1 1 = 40 N = 40 N 、F F2 2 = 20 N = 20 N 、夹角、夹角=60=60, , 求这两个力的合力？求这两个力的合力？分析：物体受到两个力的作用，根据力的平行四边形定则，分析：物体受到两个力的作用，根据力的平行四边形定则，代入公式可以求出这两个力的合力。代入公式可以求出这两个力的合力。解：计算法解：计算法F1F合F2cos2212221FFFFF合60cos20402204022)(720N5360cos204060sin20cossintan212FFF例题六：如图所示，六