高中物理 第三章 相互作用 第4节 力的合成课件 新人教版必修

1、4力的合成,1知道合力与分力的概念，知道共点力的概念 2正确理解合力与分力的关系是在作用效果上等效代替 3掌握力的平行四边形定则，会求共点力的合力 4知道合力的大小与分力间夹角的关系,一、力的合成 1合力、分力 (1)合力与分力：当一个物体受到几个力共同作用时，如果一个力的_跟这几个力的共同效果相同，这一个力叫做那几个力的_，那几个力叫做这个力的_ (2)合力与分力的关系：等效替代关系,作用效果,合力,分力,2力的合成 (1)力的合成：求几个力的_的过程 (2)力的合成遵循的法则平行四边形定则 内容：两个力合成时， 以表示这两个力的线段为邻边作_，这两个邻边之间的_表示合力的大小和方向 两个以

2、上的力的合成方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把_都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力,合力,平行四边形,对角线,所有的力,二、共点力 1共点力：几个力如果都作用在_，或者它们的作用线_，这几个力就叫做共点力 2力的合成的平行四边形定则，只适用于_,同一点上,相交于同一点,共点力,一、合力与分力的关系 1正确理解合力与分力 (1)合力与几个分力间是等效替代关系，受力分析时，分力与合力不能同时作为物体所受的力 (2)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 (1)两力同向时合力最大：FF1F2，方向与两力同向； (2)两力方向相反时，合力最

3、小：F|F1F2|，方向与两力中较大的力同向；,(3)两力成某一角度时，如右图所示，三角形AOC的每一条边对应一个力，由几何知识可知：两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，即|F1-F2|FF1+F2.因此合力大小的范围是： |F1-F2|FF1+F2. (4)夹角越大，合力就越小 (5)合力可以大于等于两分力中的任何一个力，也可以小于等于两分力中的任何一个力,(1)力的合成是唯一的； (2)只有同一物体所受的力才能合成； (3)不同性质的力也可以合成，因为合力与分力是作用效果上的一种等效代替在实际研究几个力的合力时，常采用平行四边形定则，通过作图法或解析法求出合力,下列关于合力与分力之间的

4、关系的说法正确的是() A合力就是分力的代数和 B合力总比某一分力大 C分力与合力的方向总是不一致的 D合力的大小可能等于某一分力的大小 【解析】合力是分力的矢量和，而不是代数和，所以A项错误；合力的大小介于两分力代数和与两分力代数差的绝对值之间，因此B项错误，D项正确；当两分力方向相同时，合力与分力方向相同，C项错误 【答案】D,二、合力大小与方向的确定 1图解法：从力的作用点起，依两个分力的作用方向按同一标度作出两个分力F1和F2，并把F1、F2作为邻边作出平行四边形，这个平行四边形的对角线的长度按同一标度表示合力的大小，对角线的方向就是合力的方向，通常可以用量角器直接量出合力F与某一分力

5、的夹角. 2计算法：可以根据平行四边形法则作出示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力以下为求合力的几种特殊情况： (1)相互垂直的两个力的合成，如下图甲所示，F；若合力F与分力F1的夹角为，则tan F2/F1.,(2)夹角为、两个等大的力的合成，如图乙所示，作出的平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直的特点可得到直角三角形，解直角三角形求得合力,合力F与每一个分力的夹角等于/2，特殊情况：夹角为120的两个等大的力的合成，如下图丙所示，,出的菱形分为两个等边三角形，所以合力与分力等大 推论：当F1F2F3，且三力夹角两两为120时，其合力F0. (3)合力F与一个分力F1互相垂直时的力的

6、合成，如图丁所示，利用对角线与一个分力,以上三种特殊的合成在今后的学习中会经常遇到，应该熟练掌握,2.两个大小恒定的共点力，合力的最大值为a，合力的最小值为b.当两个共点力互相垂直时，合力大小为(),【答案】D,思考与讨论 根据力的平行四边形定则作图，可以看出，两个力F1，F2的合力F的大小和方向随着F1，F2的夹角而变化当夹角分别等于0和180时，怎样确定合力F的大小与方向？,【点拨】当F1，F2的夹角等于0时，在表示F1的有向线段的末端沿F1的方向作表示F2的有向线段，使F1和F2首尾相连，如图甲所示，则两条有向线段的长度之和表示F1，F2的合力大小合力方向与其中任意一个分力方向相同当F1

7、，F2的夹角等于180时，在表示F1的有向线段的首端沿F1的反方向作表示F2的有向线段，使F1，F2首首相接，如图乙所示两线段的长度之差表示F1，F2的合力大小，合力的方向与其中较大的分力方向相同,大小分别为5 N,7 N,9 N的三个力合成，其合力F大小的范围为() A3 NF20 NB2 NF21 N C0F20 N D0F21 N 【解析】求三个力的合力大小的范围，则先确定两个力合力的大小范围，由平行四边形定则，5 N和7 N的合力最大为12 N，最小为2 N，则这个合力大小可能为9 N，而若它的方向与9 N的方向相反，这两个力合成后的合力可能为0，若它的大小为12 N，且方向与9 N力

8、的方向相同时，合力的大小可能是21 N，故正确答案为D. 【答案】D,1)F1，F2两力合力大小的取值范围为|F1F2|F|F1F2|. (2)多个力合成时，先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力,1-1：如右图所示，有两个共点力，一个是F1=40 N，一个是F2，它们的合力是F=100 N，则F2的大小可能是() A20 NB40 N C80 N D160 N 【解析】两个共点力的合力大小的取值范围是|F1F2|FF1F2.根据以上关系，可以求得F2大小的取值范围是60 NF2140 N故只有选项C正确 【答案】C,如

9、下图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力都是2 000 N，夹角为50.请分别用力的图示法和计算法求出这两个拉力的合力(cos 250.906),【解析】解法一作图法：按作图法取0.5 cm长表示500 N的力，O点表示力的作用点，作出平行四边形，如图乙所示，量出对角线长为3.6 cm，故合力F的大小为500 N3 600 N，合力的方向沿两分力F1和F2的夹角的平分线 解法二计算法：如图丙所示，直角三角形OAD中，OD表示合力F的一半，AOD25，由直角三角形知识得F/2F1cos 25，则F2F1cos 2522 0000.906 N3624 N. 合力F的方向与F1的方向的

10、夹角25，如图丙所示,1)求解矢量时要注意不仅要求出其大小，还要求出其方向其方向经常用它与已知矢量的夹角表示(2)比较两种解法：分析可知应用计算法求解较为精确，作图法的精确度相对差些，但在测量误差允许范围内，所得的结果还是一致的(3)用作图法求合力时，要采用统一的标度，要标出箭头且实线、虚线要分明,大小均为10 N的两个共点力，当其夹角为120时，合力的大小为多少？若再增加一个大小为12 N的力，三个力共点且在一个平面内，并且互成120角，则这三个力的合力大小为多少？ 【解析】,我们可依据题给条件作出平行四边形，如右图所示，由示意图可看出每一个力与合力间的夹角为60，根据几何知识可知，代表合力

11、F的线段与代表F1、F2的线段长度是相等的，因此合力大小应为10 N当再加一个12 N的力，且与F1、F2夹角均为120 时，由图分析可知，这个力应与F1、F2的合力F在一条直线上，且方向相反，故可将三个力的合力看成是12 N的力与力F合成的结果，即三个力的合力大小为2 N.,在求几个力的合成时，依据题意作出平行四边形，根据几何关系解决问题是基本的思路和方法,3-1：如右图所示，六个力的合力为N若去掉1 N的那个力，则其余五个力的合力为N，合力的方向是. 【解析】因为这六个力中，各有三对力方向相反，故先将任意两个方向相反的力合成，然后再求合力 由图可以看出，任意两个方向相反的力的合力都为3 N，且互成120，所以这六个力的合力为零 因为这六个力的合力为零，所以，任意五个力的合力一定与第六个力大小相等，方向相反由此得，去掉1 N的那个力后，其余五个力的合力为1 N，方向与1 N的力的方向相反 【答案】01 N与1 N的力的方向相反,如右图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1，F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中F1=10 N，F2=2 N若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为() A10 N，方向向左B6 N，方向向右 C2 N，方向向右 D零,【解析】