高中物理第二章力25力的合成省公开课一等奖新课获奖课件

第二章第5节了解教材新知把握热点考向知识点一知识点二考向一考向二

考向三应用创新演练随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三1/482/483/481.一个力作用效果，跟几个力共同作用

效果相同，就称这个力为那几个力

协力。2．求几个力协力叫做力合成。4/483．假如用表示两个共点力F1和F2线段

为邻边作平行四边形，那么协力F大

小和方向就能够用这两个邻边之间

对角线表示出来，这叫做力平行四

边形定则。4．假如几个力同时作用在物体同一点

或者它们作用线相交于同一点，则

这几个力叫做共点力。5/486/48力合成[自学教材]1．协力与分力假如力F作用效果与力F1和F2共同作用效果相同，我们就称F为F1和F2协力，F1和F2为F分力。

2．力合成

(1)定义：求几个力

过程。

(2)实质：力合成是一个

方法，即用一个力去替换几个共同作用力，替换后产生作用效果与原来相同。协力等效替换7/483．共点力作用于物体上同一点，或者力

相交于同一点几个力。作用线8/48[重点诠释]1．协力与分力等效性协力作用效果与分力共同作用效果相同，它们在效果上能够相互替换。

2．协力与分力同体性用于求协力各个分力必须是作用在同一物体上力，作用在不一样物体上力是不能求协力，求得协力也作用在分力作用物体上。

3．协力与分力瞬时性各个分力与协力含有瞬时对应关系，某个分力改变了，协力也同时发生改变。9/481．关于几个力与其协力，以下说法正确是(

)A．协力作用效果跟原来那几个力共同作用产生效

果相同B．协力与原来那几个力同时作用在物体上C．协力作用能够替换原来那几个力作用D．求几个力协力遵照力平行四边形定则10/48解析：协力与分力是“等效替换”关系，即协力作用效果与几个分力共同作用时作用效果相同，协力作用效果能够替换这几个分力作用效果，不能认为协力与分力同时作用在物体上，所以A、C正确，B不正确；求协力应遵照力平行四边形定则，所以D正确。答案：ACD11/48试验：探究共点力合成规律[自学教材]1．试验目标探究协力与分力关系。

2．试验原理利用等效替换法，将橡皮条筋一端固定，另一端用两个力F1、F2拉，使其伸长一定长度，再用一个力F作用于橡皮筋同一点，使其沿同一方向伸长一样长度，那么F与F1、F2作用效果相同；若记下F1、F2大小和方向，画出各个力图示，就能够研究F与F1、F2关系了。12/483．试验器材白纸、木板、橡皮筋、细绳、刻度尺、弹簧测力计、铅笔、滑轮(若干)、图钉(若干)。

4．试验步骤

(1)在水平放置图板上固定一张白纸，将橡皮筋一端固定在图板上K点处，橡皮筋自然长度为KE，如图2－5－1(a)所表示。13/48(2)让橡皮筋在互成120°两个弹簧测力计共同作用下沿KE方向由E点伸长至O点，此时弹簧测力计示数分别为F1和F2，做出F1和F2图示，如图(b)所表示。撤去F1和F2，用一个弹簧测力计直接拉着橡皮筋沿KE伸长到O点，此时弹簧测力计示数为F，如图(c)所表示，在同一张纸上作出F图示。14/48(3)改变F1和F2大小和方向，重复上述试验和作图。15/485．试验结论用表示两个共点力F1和F2线段为邻边作平行四边形，那么协力F大小和方向就能够用这两个邻边之间对角线表示出来。这叫做力平行四边形定则。16/48[重点诠释]

(1)共点两个力F1、F2协力F大小与它们夹角θ相关：①夹角θ越大，协力越小；②夹角θ越小，协力越大；③F1与F2同向时协力最大，F1与F2反向时协力最小；④协力大小取值范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2。17/48(2)三个共点力合成：①三个力共线且同向时，其协力最大，为F1＋F2＋F3。②最小值：a：当其中两个较小分力之和F1＋F2大于等于第三个分力F3时，协力F最小值为零，即Fmin＝0。b：假如其中两较小分力之和F1＋F2<F3时，协力最小值Fmin＝F3－(F1＋F2)。

③协力取值范围Fmin≤F≤Fmax。18/482．作用在某物体上两个力，大小分别为6N和8N，则它

们协力最大值和最小值分别是(

)A．14N和2N

B．14N和0C．48N和2N D．48N和0解析：当两个力同向时，协力最大，Fmax＝F1＋F2＝14N；当两个力反向时，协力最小，Fmin＝F2－F1＝2N，故选项A对。答案：A19/48互成直角两个力合成20/48图2－5－22．求多个共点力协力方法先求任意两个力协力，再求这个协力与第三个力协力，依次进行，最终求得全部共点力协力。

3．矢量合成规律矢量现有

又有

，在合成时都遵照平行四边形定则。大小方向[自学教材]21/48[重点诠释]1．两种特殊情况下协力计算方法图2－5－322/4823/482．力三角形作图法三角形定则：在求共点力合成时，有时为了方便，往往使用三角形定则，而不是使用平行四边形定则。比如，将如图2－5－4甲中两个力F1和F2用平行四边形定则合成为协力F时，将F1始端平移到F2末端形成图乙，这么F1和F2与协力F围成一个闭合三角形。24/48图2－5－4三角形定则是平行四边形定则延伸和推广。在实际应用中有着特殊作用，比如求极值、判断三力是否组成协力、分力关系等。25/48图2－5－53.如图2－5－5所表示，物体受到大小相等两个拉力作用，每个拉力均为200N，二之间夹角为60°，求这两个拉力协力。26/48答案：346.4N，方向与F1、F2夹角均为30°。27/4828/48对协力与分力关系了解[例1]

关于协力与分力说法中，正确是(

)A．协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效果与协力单独作用时产生效果是相同

C．协力可能大于分力大小，也可能小于分力大小

D．协力与分力是一对平衡力29/48[思绪点拨]

解答该题应注意以下三点：(1)协力与分力含有同体性。(2)协力与分力含有等效性。(3)协力随两分力夹角增大而减小。30/48[解析]

协力作用效果与它分力共同作用效果相同，它们并不是同时作用在物体上，如当物体受到协力作用时，分力则是按效果命名，没有施力物体，是不存在；如几个分力是同时作用在物体上，则协力是按效果得出，也不是物体受到，是不存在，更谈不上是平衡力，A、D项错误，B项正确。两分力大小一定时，分力间夹角越大，协力越小，在夹角未定情况下，协力与分力大小关系不能确定，C项正确。

[答案]

BC31/48[借题发挥]协力与分力是一个等效替换关系，协力大小普通不等于两个分力大小之和，协力大小可能大于每个分力大小，也可能小于每一个分力大小，还能够与某一个分力大小相等。32/481.如图2－5－6所表示，完全相同两个吊灯，左边吊灯只受一个A绳拉力作用，右边吊灯受到B绳和C绳共同作用，两灯均处于静止状态，则以下说法正确是(

)图2－5－633/48A．A绳对灯拉力与灯重力是等效

B．B、C两绳对灯拉力与A绳对灯拉力等效

C．B绳对灯拉力和C绳对灯拉力能够看做A绳对灯拉

力分力

D．A绳拉力等于B绳拉力和C绳拉力和34/48解析：A绳产生效果是使灯吊在空中，B、C两绳产生效果也是使灯吊在空中，所以A绳拉力和B、C绳拉力是等效，能够相互替换，B、C两绳拉力能够看做A绳拉力分力，而A绳拉力能够看做B、C两绳拉力协力。答案：BC35/48协力大小计算图2－5－7[例2]杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江我国自行设计建造双塔双索面迭合梁斜拉桥，如图2－5－7所表示。挺拔高耸208米主塔似一把利剑直刺穹苍，塔两侧32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞奏鸣曲。假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向夹角都是30°，每根钢索中拉力都是3×104N，那么它们对塔柱形成协力有多大？方向怎样？36/48[思绪点拨]

37/48[解析]

把两根钢索拉力看成沿钢索方向两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们协力。由对称性可知，协力方向一定沿塔柱竖直向下。下面用两种方法计算这个协力大小。法一：作图法38/48如图甲所表示，自O点引两根有向线段OA和OB，它们跟竖直方向夹角都是30°。取单位长度为1×104N，则OA和OB长度都是3个单位长度。量得对角线OC长为5.2个单位长度，所以协力大小为F＝5.2×1×104N＝5.2×104N。39/48[答案]

5.2×104N方向竖直向下40/48[借题发挥]求解两力夹角为特殊角时协力是常见题目

(1)用作图法求协力时，须严格用同一标度作出力图示，作出规范平行四边形。

(2)用计算法求协力时，只须作出力示意图，对平行四边形作图要求也不太严格，重点是利用数学方法求解。41/482．两个大小相等共点力F1和F2，当它们夹角为90°时，协力大小为F。假如它们夹角为60°时，协力为多大？42/4843/48求多个力协力[例3]物体同时受到同一平面内三个共点力作用，以下几组力协力不可能为零是(

)A．5N、7N、8N

B．5N、2N、3NC．1N、5N、10N D．10N、10N、10N44/48[思绪点拨]

先判断任意两个力协力范围，若第三个力在这个范围内，则这三个力协力即可能为零。[解析]

三力合成，若前两个力协力可与第三个力大小相等、方向相反就能够使这三个力协力为零，只要使其第三个力在其它两个力协力范围内，就可能使协力为零，即第三个力F3满足：|F1－F2|≤F3≤F1＋F2。分析选项A、B、C、D各组力中前两个力协力范围，只有C中三个力不满足上述关系，即选项C中三个力协力不可能为零。[答案]

C45/48[借题发挥