力的合成 课件

1、第四节力的合成第四节力的合成课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.知道力的作用效果、共点力、合力知道力的作用效果、共点力、合力与分力的概念与分力的概念2理解合力与分力的理解合力与分力的“等效替代等效替代”关系，知道关系，知道“等效替代等效替代”是一种重要的科学方法是一种重要的科学方法3掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力点力的合力重点难点：重点难点：1.应用平行四边形定则求合力应用平行四边形定则求合力2合力与其分力的大小关系合力与其分力的大小关系核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课前自主学案课前自主学案知能优化训练知能优化训练第

2、第四四节节力力的的合合成成课前自主学案课前自主学案一、合力与分力一、合力与分力1概念：当一个物体受到几个力的共同作用时，概念：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效果效果跟原来几个力的共同效果_，这个力就，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力力2关系：合力与分力之间是一种关系：合力与分力之间是一种“等效替代等效替代”关系关系二、力的合成二、力的合成1力的合成：求几个力的力的合成：求几个力的_的过程的过程相同相同合力合力2两个力的合成两个力的合成(

3、1)遵循法则遵循法则_(2)方法：以表示这两个力的线段为方法：以表示这两个力的线段为_作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表表_3两个以上的力的合成方法两个以上的力的合成方法先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与_的合力，直到把的合力，直到把_都合成都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力进去，最后得到的结果就是这些力的合力平行四边形定则平行四边形定则邻边邻边合力的大小和方向合力的大小和方向第三个力第三个力所有力所有力思考感悟思考感悟合力一定大于分力吗？合力一定大于分力吗？提示：提示：不一定不一定力的合成遵

4、循平行四边形定则，力的合成遵循平行四边形定则，并不是说两个分力的和才等于合力，有可能两并不是说两个分力的和才等于合力，有可能两分力之差等于合力，甚至两个分力的合力有可分力之差等于合力，甚至两个分力的合力有可能为零能为零三、共点力三、共点力1定义：如果一个物体受到两个或更多力定义：如果一个物体受到两个或更多力的作用，这些力作用在物体的的作用，这些力作用在物体的_，或 者 虽 不 作 用 在 同 一 点 上 ， 但 它 们 的或 者 虽 不 作 用 在 同 一 点 上 ， 但 它 们 的_交于一点，这样的一组力叫做共交于一点，这样的一组力叫做共点力点力2力的合成的平行四边形定则只适用于力的合成的平

5、行四边形定则只适用于_同一点同一点延长线延长线共点力共点力核心要点突破核心要点突破一、对合力与分力关系的理解一、对合力与分力关系的理解1正确理解合力与分力正确理解合力与分力(1)合力与几个分力间是相互替代关系，受力分析合力与几个分力间是相互替代关系，受力分析时，分力与合力不能同时作为物体所受的力时，分力与合力不能同时作为物体所受的力(2)只有同一物体同时受到的力才能合成只有同一物体同时受到的力才能合成2合力与分力间的大小关系合力与分力间的大小关系(1)两个力的合成两个力的合成最大值：当两个力同向时，合力最大值：当两个力同向时，合力F最大，最大，FmaxF1F2，合力与分力方向相同，合力与分力方

6、向相同最小值：当两个力反向时，合力最小值：当两个力反向时，合力F最小，最小，Fmin|F1F2|，合力与分力中较大的力的方向相同，合力与分力中较大的力的方向相同合力范围：互成角度的两个共点力的合力大小合力范围：互成角度的两个共点力的合力大小范围是范围是|F1F2|FF1F2.(2)三个力的合成三个力的合成最大值：三个力同向时，合力最大值：三个力同向时，合力F最大，最大，FmaxF1F2F3.最小值：当其中两个较小分力的和最小值：当其中两个较小分力的和F1F2大于大于等于第三个分力等于第三个分力F3时，合力时，合力F最小值为零；当其中最小值为零；当其中两个较小分力之和两个较小分力之和F1F2F3

7、时，合力最小值时，合力最小值FminF3(F1F2)特别提醒：特别提醒：(1)两个分力两个分力F1、F2的大小确定时，它的大小确定时，它们的夹角越小，合力越大，夹角越大，合力越们的夹角越小，合力越大，夹角越大，合力越小小(2)三个力合成时，如果某个力介于其他两个力的三个力合成时，如果某个力介于其他两个力的合力的范围之内，则这三个力的合力的最小值必合力的范围之内，则这三个力的合力的最小值必定为零定为零即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1物体同时受到同一平面内三个力的作用，下物体同时受到同一平面内三个力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是列几组力的合力不可能为零的是()A5

8、 N、7 N、8 NB5 N、2 N、3 NC1 N、5 N、10 N D10 N、10 N、10 N解析：解析：选选C.求解三个力的合力的最大值时，需求解三个力的合力的最大值时，需满足三个力同方向，即满足三个力同方向，即F合合F1F2F3，而求，而求解三个力的合力的最小值时，需看三个力的大解三个力的合力的最小值时，需看三个力的大小是否能构成三角形，若能则最小值为零，若小是否能构成三角形，若能则最小值为零，若不能则大于零不能则大于零二、求合力的方法二、求合力的方法1作图法作图法(1)根据两个分力的大小和方向，用力的图示法，根据两个分力的大小和方向，用力的图示法，从力的作用点起，按同一标度作出两

9、个分力从力的作用点起，按同一标度作出两个分力F1、F2.(2)以以F1、F2为邻边作出平行四边形，从而得到为邻边作出平行四边形，从而得到F1、F2之间的对角线之间的对角线(3)根据表示分力的标度去度量该对角线，对角线根据表示分力的标度去度量该对角线，对角线的长度就代表了合力的大小，对角线与某一分力的长度就代表了合力的大小，对角线与某一分力的夹角就可以代表合力的方向的夹角就可以代表合力的方向如图如图341所所示示图图341F145 N，F260 N，F合合75 N，53.即合即合力大小为力大小为75 N，与，与F1夹角为夹角为53.2计算法计算法可以根据平行四边形定则作出示意图，然后根据可以根据

10、平行四边形定则作出示意图，然后根据几何知识求解平行四边形的对角线，即为合几何知识求解平行四边形的对角线，即为合力力以下是合力计算的几种特殊情况以下是合力计算的几种特殊情况特别提醒：特别提醒：(1)作图时，合力、分力要共点，实线、作图时，合力、分力要共点，实线、虚线要分清，标度要唯一且适当虚线要分清，标度要唯一且适当(2)作图法和计算法均为矢量运算的通用方法作图法和计算法均为矢量运算的通用方法即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2一个物体受到大小相等的两个拉力作用，每一个物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是个拉力都是100 N，夹角为，夹角为90，求这两个力的，求这两

11、个力的合力合力答案：答案：141.4 N，方向与两个分力夹角均为，方向与两个分力夹角均为45课堂互动讲练课堂互动讲练对合力与分力关系的理解对合力与分力关系的理解 关于合力与分力的说法中，正确的是关于合力与分力的说法中，正确的是()A合力与分力同时作用在物体上合力与分力同时作用在物体上B分力同时作用于物体时共同产生的效果与分力同时作用于物体时共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的合力单独作用时产生的效果是相同的C合力可能大于分力的大小，也可能小于分合力可能大于分力的大小，也可能小于分力的大小力的大小D合力与分力是一对平衡力合力与分力是一对平衡力【思路点拨】【思路点拨】解答该题应注意以下

12、三点：解答该题应注意以下三点：(1)合力与分力具有同体性合力与分力具有同体性(2)合力与分力具有等效性合力与分力具有等效性(3)合力随两分力夹角的增大而减小合力随两分力夹角的增大而减小【精讲精析】【精讲精析】合力的作用效果与它的分力共合力的作用效果与它的分力共同的作用效果相同，它们并不是同时作用在物同的作用效果相同，它们并不是同时作用在物体上，如当物体受到合力作用时，分力则是按体上，如当物体受到合力作用时，分力则是按效果命名的，没有施力物体，是不存在的，如效果命名的，没有施力物体，是不存在的，如几个分力是同时作用在物体上的，则合力是按几个分力是同时作用在物体上的，则合力是按效果得出的，也不是物

13、体受到的，是不存在的，效果得出的，也不是物体受到的，是不存在的，更谈不上是平衡力了，更谈不上是平衡力了，A、D项错误，项错误，B项正项正确确两分力大小一定时，分力间的夹角越大，两分力大小一定时，分力间的夹角越大，合力越小，在夹角未定的情况下，合力与分力合力越小，在夹角未定的情况下，合力与分力的大小关系不能确定，的大小关系不能确定，C项正确项正确【答案】【答案】BC变式训练变式训练1(2011年银川高一检测年银川高一检测)大小不变的大小不变的F1、F2两个共点力的合力为两个共点力的合力为F，则有，则有()A合力合力F一定大于任一个分力一定大于任一个分力B合力合力F的大小既可能等于的大小既可能等于

14、F1，也可能等于，也可能等于F2C合力有可能小于任一个分力合力有可能小于任一个分力D在在0至至180的范围内，合力的范围内，合力F的大小随的大小随F1、F2间夹角的增大而减小间夹角的增大而减小答案：答案：BCD合力大小的计算合力大小的计算 物体受到两个力物体受到两个力F1和和F2，F130 N，方向，方向水平向左；水平向左；F240 N，方向竖直向下，方向竖直向下求这两个求这两个力的合力力的合力F.【思路点拨】【思路点拨】利用平行四边形定则求合力的方利用平行四边形定则求合力的方法有作图法和计算法法有作图法和计算法作图法要选取统一的标度，作图法要选取统一的标度，严格作出力的图示，然后再去量度合力

15、对应的对严格作出力的图示，然后再去量度合力对应的对角线的大小和方向；而计算法只要根据平行四边角线的大小和方向；而计算法只要根据平行四边形定则作出示意图，再利用三角形知识求出合力形定则作出示意图，再利用三角形知识求出合力的对角线即可的对角线即可【精讲精析】【精讲精析】图解法：取单位长度为图解法：取单位长度为10 N的的力，则分别取力，则分别取3个单位长度、取个单位长度、取4个单位长度自个单位长度自O点引两条有向线段点引两条有向线段OF1和和OF2.以以OF1和和OF2为为两个邻边，作平行四边形如图两个邻边，作平行四边形如图343所示，所示，则对角线则对角线OF就是所要求的合力就是所要求的合力F.

16、量出对角线量出对角线的长度为的长度为5个单位长度个单位长度则合力的大小则合力的大小F510 N50 N 图图343【答案】合力大小为【答案】合力大小为50 N，其方向与分力，其方向与分力F1的夹角的夹角为为53【方法总结】【方法总结】比较两种求合力的方法可以看比较两种求合力的方法可以看出，用作图法求合力，虽然简单快捷，但准确出，用作图法求合力，虽然简单快捷，但准确度不高；用计算法求合力，由于受到数学知识度不高；用计算法求合力，由于受到数学知识的限制，目前只能在直角三角形中进行计算，的限制，目前只能在直角三角形中进行计算，遇到非直角三角形时，要转化为直角三角形进遇到非直角三角形时，要转化为直角三

17、角形进行计算行计算 变式训练变式训练2如图如图344所示，物体受到大小所示，物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是相等的两个拉力作用，每个拉力都是20 N，夹角，夹角是是60，求这两个力的合力，求这两个力的合力 图图344答案：大小为答案：大小为34.6 N方向沿方向沿F1、F2夹角的夹角的平分线平分线求多个力的合力求多个力的合力 如图如图345所示，在同一平面内有六个所示，在同一平面内有六个共点力，大小分别为共点力，大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相邻的两个力之间的夹角均为，相邻的两个力之间的夹角均为60，求它，求它们合力的大小和方向们合力的大小和方向图图345【自主解答】

18、【自主解答】将同一直线上的力将同一直线上的力F与与4F、2F与与5F、3F与与6F分为三组分别合成，合力都是分为三组分别合成，合力都是3F.其中上下两个其中上下两个3F夹角为夹角为120，如图，如图346所示，故合力仍为所示，故合力仍为3F，方向与中间，方向与中间3F的方向的方向相同相同故总的合力为故总的合力为6F，方向沿分力，方向沿分力5F的方的方向向图图346【答案】【答案】6F方向沿分力方向沿分力5F的方向的方向【方法总结】【方法总结】求多个力的合力时，可根据几个求多个力的合力时，可根据几个力夹角特点，将几个力分组求解，然后再求总合力夹角特点，将几个力分组求解，然后再求总合力力解答本题时将同一直线上的力优先分为一组解答本题时将同一直线上的力优先分为一组进行合成，这样解题更简便进行合成，这样解题更简便 变式训练变式