高一物理人教必修1配套课件第三章第6讲力的合成

1、第三章,相互作用,第6讲力的合成,目标定位1.知道合力、分力以及力的合成的概念. 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系. 3.知道共点力的概念，会用作图法、计算法求合力.,预习导学 梳理识记点拨,一、合力与分力 当一个物体受到几个力的共同作用时，可以求出一个力，它产生的 跟原来几个力的共同作用效果 ，这个力叫做那几个力的 ，原来的几个力叫做 .,效果,相同,合力,分力,想一想： 一个大人能够提起一桶水，两个小孩也可以提起这桶水. 那么大人的一个力和两个小孩的作用力有什么关系？哪个是合力？哪些是分力？ 答案效果相同，可以等效替代；

2、大人的力是两个小孩作用力的合力，两个小孩的作用力是分力.,二、力的合成 1.定义：求 的过程叫做力的合成. 2.平行四边形定则：以表示两个力的线段为作平行四边形，这两个邻边之间的 就代表合力的大小和方向. 3.多力合成的方法：先求出的合力，再求出这个合力与的合力，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.,几个力的合力,邻边,对角线,任意两个力,第三个力,想一想： 两个力的合力一定大于其中任意一个分力吗？ 答案不一定.合力可以大于分力，也可以小于分力，比如：两个反向的大小相等的力，其合力为零，小于每一个分力.,三、共点力 如果几个力共同作用在 上，或者虽不作用在同一点上，但它们

3、的 ，这几个力叫做共点力.,同一点,延长线交于一点,课堂讲义 理解深化探究,一、力的合成 1.对合力和分力的理解 (1)等效性：合力与分力产生的效果相同，可以等效替代. (2)同体性：各个分力作用在同一物体上.作用在不同物体上的力不能求合力.,2.力的合成遵循平行四边形定则 如图1所示，F表示F1与F2的合力.,图1,3.合力和分力的大小关系 两分力大小不变时，合力F随两分力夹角的增大而减小，随的减小而增大. (1)当0时，F 有最大值，FmaxF1F2；(2)当180时，F有最小值，Fmin|F1F2|；(3)合力大小的范围为|F1F2| FF1F2. 注意：合力F可以大于、等于或小于任意一

4、个分力.,例1两个力F1和F2间的夹角为，两个力的合力为F.以下说法正确的是() A.若F1和F2大小不变，角越小，合力F就越小 B.合力F可能比任何一个分力都小 C.合力F总比任何一个分力都大 D.如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就 必然增大,解析若F1和F2大小不变，角越小，合力F越大，故A错误； 由力的合成方法可知，两个力合力的范围|F1F2|F合F1F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故B正确，C错误；,如果夹角不变，F1大小不变，F2增大， 合力可能增大，可能减小，如图所示， 故D错误. 答案B,二、合力的计算方法 1.作图法

5、 作图法就是根据平行四边形定则作出标准的平行四边形，然后根据图形用测量工具确定出合力的大小、方向，具体操作流程如下：,注意：在同一个图上的各个力，必须采用同一标度，并且所选标度的比例要适当.,2.计算法 可以根据平行四边形定则作出力的示意图，然后由几何关系求解对角线，其长度即为合力大小.,图2,(2)两个等大的力的合成：平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直平分的特点可解得F合2Fcos ，如图3所示.,图3,若120，则合力大小等于分力大小，如图4所示.,图4,例2物体只受两个力F1和F2的作用，F130 N，方向水平向左，F240 N，方向竖直向下，求这两个力的合力F. 解析解法一图解法,

6、取单位长度的力为10 N，则分别取3个单位长度、4个单位长度，自O点引两条有向线段OF1和OF2分别表示力F1、F2.以OF1和OF2为两个邻边，作平行四边形如图所示，则对角线OF就是所求的合力F.量出对角线的长度为5个单位长度，则合力的大小F510 N50 N.用量角器量出合力F与分力F1的夹角为53，方向斜向左下.,解法二计算法 实际上是先运用数学知识，再回到物理情景中.在如图所示的平行四边形中，OFF1为直角三角形，根据直角三角形的几何关系，可以求得斜边OF的长度和OF与OF1间的夹角，将其转化为物理问题，就可以求出合力F 的大小和方向，则,答案50 N，方向与F1的夹角为53斜向左下,

7、针对训练如图5所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端B装有一小滑轮.一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m10 kg的重物，CBA30，则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 N/kg)(),图5,解析重物处于静止状态，所以悬挂重物的绳的张力是FTmg100 N.对绳B点受力分析如图所示，滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力，因,同一根绳张力处处相等，即F1F2100 N.用平行四边形定则作图，由于拉力F1和F2的夹角为120，则有合力F100 N，,所以滑轮受绳的作用力为100 N，方向与水平方向成30角斜向左下，故选C. 答案C,三、共点力及其平衡

8、1.平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态. 2.平衡条件：合外力等于0，即F合0. 3.推论 (1)二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向.,(2)三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等大、反向. (3)多力平衡：若物体在n个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意(n1)个力的合力必定与第n个力等大、反向.,(4)三力合力大小范围的确定 最大值：当三个力同向时，合力F最大，FmaxF1F2F3. 最小值：a.若其中两个较小分力之和F1F2大于等于第三个分力F3时，合力的最小值为零，即Fmin0；b.若其中两个较小分力之和

9、F1F2F3时,合力的最小值FminF3(F1F2). 合力的取值范围FminFFmax,例3 已知一个物体受到100个力的作用处于静止状态，现把其中一个大小为8 N的力的方向转过90，其余的力不变，求此时物体受到的合力大小. 解析物体受到100个力的作用而处于静止状态时，合力为零，其中一个大小为8 N的力与其余99个力的合力大小相等，方向相反，即99个力的合力大小为8 N，方向与8 N的力相反.,将8 N的力的方向转过90时，与其余99个力的合力的夹角为90，根据平行边形定则得，物体受到的合力大小为F合,例4如图6所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角均为45，日光

10、灯保持水平，所受重力为G，则(),图6,A.两绳对日光灯拉力的合力大小为G B.两绳的拉力和重力不是共点力,解析两绳的拉力的作用线与重力的延长线交于一点，这三个力为共点力，B错误； 对日光灯受力分析如图所示，,由平衡条件知，两绳拉力的合力与重力等大反向，由力的矢量三角形知2Fsin 45G，解得 ，A、C正确，D错误. 答案AC,对点练习 巩固应用反馈,合力与分力的关系力的合成 1.关于两个大小不变的力F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是() A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同 B.两力F1、F2一定是同一个物体受到的力 C.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力 D.

11、F 的大小随F1、F2间夹角的增大而增大,解析只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成.合力是对原来几个分力的等效替代，两力可以是不同性质的力，但合力与分力不能同时存在.所以，A、B正确，C错误. 合力随两分力间夹角的增大而减小，D错误. 答案AB,2.两个共点力的大小分别为F16 N，F210 N，则它们的合力可能为() A.3 N B.5 N C.10 N D.20 N,解析两个力的合力最大值FmaxF1F216 N，最小值为FminF2F14 N，F1与F2的合力范围为4 NF16 N，故B、C正确. 答案BC,合力的计算方法 3.两个大小相等的共点力F1、F2，当它们之间的夹角为90时，合力的大小为20 N，则当它们之间的夹角为120时，合力的大小为(),解析设F1F2F，当它们之间的夹角90时，如图甲所示，由画出的平行四边形(为正方形)得合力为,当两分力F1和F2之间夹角变为120时， 同理画出平行四边形如图乙所示.由于平行 四边形的一半为一等边三角形，因此其合力FF1F2 答