力的合成 高一上學(xué)期物理粵教版（2019）必修第一冊(cè)

第三章相互作用第四節(jié)力的合成情景導(dǎo)入有一個(gè)高大上的問題：1+1=？通過(guò)這節(jié)課學(xué)習(xí)我們可以知道：即使在算正確的情況下也不等于2.1+1在什么情況下不等于2？在算錯(cuò)的情況下不等于2本山大叔你錯(cuò)了《曹沖稱象》是人人皆知的歷史故事，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合下面的圖片回憶故事情節(jié)，細(xì)心體會(huì)曹沖是怎樣“稱出”大象的重量的？采用的是什么方法？“等效替代”如圖所示,提起一桶水,既可以一個(gè)成年人單獨(dú)提,也可以兩個(gè)孩子一起提，即一個(gè)成年人用的力和兩個(gè)孩子用的力,產(chǎn)生的效果是相同的.這時(shí)我們就說(shuō),一個(gè)成年人用的力和兩個(gè)孩子用的力是可以互相替代的.替代的前提是等效.如圖所示,在水平桌面上,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)作用在水平橡皮筋上,使之沿水平方向伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1和F2;改用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋,使水平橡皮筋伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F.F產(chǎn)生的效果與F1,F2共同作用產(chǎn)生的效果相同,我們把拉力F稱為F1,F2的合力,把F1,F2稱為F的分力.1.合力和分力：一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的合力。原來(lái)的幾個(gè)力叫做分力。2.合力和分力的關(guān)系：在實(shí)際問題中，就可以用這個(gè)力來(lái)代替那幾個(gè)力，這就是力的等效代替。3.例子：重心—物體所受合力的作用點(diǎn)。而不是物體又多受了一個(gè)合力?！局R(shí)提煉】一、合力和分力新課探究力的合成方法求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫作力的合成.力的合成是一種等效替代的方法,即用一個(gè)力去替代幾個(gè)共同作用的力,替代后產(chǎn)生的效果與原來(lái)的相同.既然合力與分力可以相互替代,那么它們之間存在什么關(guān)系呢?在初中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)同一直線上兩個(gè)力的合成方法,現(xiàn)在我們討論互成角度的力的合成方法.實(shí)驗(yàn)與探究在實(shí)驗(yàn)之前,請(qǐng)注意思考下列問題(1)實(shí)驗(yàn)中,怎樣保證分力F1、F2產(chǎn)生的效果與合力F產(chǎn)生的效果相同?(2)如何測(cè)量合力F和分力F1、F2的大小?如何確定合力F和分力F1、F2的方向?(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?(4)采用什么方法可以直觀地描述出力的大小、方向和作用點(diǎn)?如圖所示,將夾子夾在“力的關(guān)系探究裝置”的“0”號(hào)射線頂端(1)如圖(a)所示,分別將彈簧測(cè)力計(jì)連接在兩根細(xì)繩的末端,沿任意兩條射線方向拉細(xì)繩,使匯力圓環(huán)與平板上的定位圓重合.用鉛筆在平板上記下這兩個(gè)拉力的大小和方向.(2)如圖(b)所示,直接用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)去拉細(xì)繩,同樣使匯力圓環(huán)與平板上的定位圓重合,用鉛筆在平板上記下這個(gè)拉力的大小和方向.(3)在平板上用力的圖示法作出三個(gè)力,如圖所示,觀察這三個(gè)力所構(gòu)成的幾何圖形.(4)改變第(1)步中兩個(gè)拉力的大小和方向,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以得出這三個(gè)力滿足什么樣的幾何關(guān)系呢?F2F合·F1O求兩個(gè)力的合力時(shí)，可分別用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向，這叫做力的平行四邊形定則。平行四邊形定則思考：合力一定大于分力嗎？一個(gè)分力變大，合力一定變大嗎？思考：合力是否一定比分力大？3、合力與分力間夾角θ關(guān)系：①θ＝0°時(shí)，即F1、F2共線同方向：F合＝F1＋F2合力方向與兩個(gè)力的方向相同.②θ＝180°時(shí)，即F1、F2共線反方向：F合＝｜F1－F2｜合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同.④合力的取值范圍：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2③夾角θ越大，合力就越小：F合隨F1和F2的夾角增大而減小.⑤

F合可能大于、等于、小于F1、F21+1可能等于1等于1啊謝謝了本山大叔你造了嗎？歸納小結(jié)1.力的合成：求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫作力的合成.2.平行四邊形定則：如果用表示兩個(gè)分力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，那么合力的大小和方向就可以用所夾的對(duì)角線來(lái)表示.3、合力與分力間夾角θ關(guān)系：（1）θ＝0°時(shí)，即F1、F2共線同方向：F合＝F1＋F2合力方向與兩個(gè)力的方向相同.（2）θ＝180°時(shí)，即F1、F2共線反方向：F合＝｜F1－F2｜合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同.（3）夾角θ越大，合力就越小：F合隨F1和F2的夾角增大而減小.歸納小結(jié)思考：合力是否一定比分力大？（4）合力的取值范圍：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2（5）

F合可能大于、等于、小于F1、F2新課探究合力的計(jì)算物體受到兩個(gè)力的作用時(shí),根據(jù)力的平行四邊形定則,可以求出這兩個(gè)力的合力.例題:某人水平扔出一個(gè)重力G=0.4N的小球.小球在空中受到方向水平向左的風(fēng)力F=0.3N的作用,求球所受的合力.分析:已知兩個(gè)力的大小和方向,根據(jù)力的平行四邊形定則可以求得其合力.解:①方法一:利用作圖法求合力用1cm長(zhǎng)的線段表示0.1N的力,作出的平行四邊形如圖3-4-7所示.用刻度尺量得表示合力F的對(duì)角線長(zhǎng)5cm,所以合力的大小為F=0.1×5N=0.5N,用量角器量得合力F與分力F1的夾角為53°.2、計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖，利用合力與分力組成的平行四邊形內(nèi)的三角形關(guān)系，求合力大小和方向。如圖所示，作出力的示意圖，則=0.5Nθ=53°多力合成的方法：F1F2F3F4F12F123F1234先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力.逐次合成法歸納小結(jié)1.對(duì)于兩個(gè)