力的合成 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

3.4力的合成（1）O.O.F1F2F一、一個(gè)力與兩個(gè)力的作用效果相同物體處于相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等效替代幾個(gè)力一個(gè)力=效果相同等效替代分力合力注：并不是物體又多受了一個(gè)合力等效替代關(guān)系問：1、什么是合力與分力？

二、基本概念1．合力與分力

一個(gè)力的作用效果跟其他幾個(gè)力的作用效果相同，這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力，而那幾個(gè)力叫作這個(gè)力的分力。2．力的合成

已知幾個(gè)力的大小和方向，求合力的大小和方向。合力并不是真實(shí)存在的求幾個(gè)力的合力的過程叫做力的合成問：2、什么是力的合成？

尋找一個(gè)力來替代這幾個(gè)力，而作用效果不變。四、兩個(gè)力的合力F1F2F1F=F1+F2F2F1F=F1-F2一個(gè)力作用二力同向二力反向四、一條直線上的兩個(gè)力的合成1．兩個(gè)方向相同的力的合成。大小F=F1+F2，方向與兩力方向相同。

大小F=|F1-F2|，方向與較大力的方向相同。2．兩個(gè)方向相反的力的合成。四、探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律

思考：探究互成角度的分力與其合力之間有什么樣的關(guān)系？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

兩個(gè)互成一定角度的共點(diǎn)力的合力，可以用這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊所畫的平行四邊形的對(duì)角線來表示。對(duì)角線的長(zhǎng)度表示合力的大小，對(duì)角線的方向就是合力的方向。問：3、互成角度兩個(gè)力的合成遵循什么規(guī)律？F1F2

假如這桶水的重是4N，兩個(gè)小孩合力的大小也一定是

，如果兩個(gè)小孩用力的大小分別是F1和F2，F(xiàn)1和F2兩個(gè)數(shù)值相加正好等于4N嗎？4N合力F與互成角度的兩個(gè)力F1、F2的關(guān)系實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)器材】方木板、白紙、彈簧秤（兩個(gè)）、橡皮條、細(xì)繩套兩個(gè)、三角板、刻度尺、圖釘（幾個(gè)）。結(jié)點(diǎn)問：3、互成角度兩個(gè)力的合成遵循什么規(guī)律？思考1、怎樣記錄兩個(gè)分力F1、F2的大小、方向？問：3、互成角度兩個(gè)力的合成遵循什么規(guī)律？F1F2OF1F2OF2、怎樣使F單獨(dú)作用

效果與F1、F2共同

作用效果相同？合力分力等效替換問：3、互成角度兩個(gè)力的合成遵循什么規(guī)律？思考F1F2FO1N注意：選擇恰當(dāng)同一的標(biāo)度問：3、互成角度兩個(gè)力的合成遵循什么規(guī)律？2024/10/31F大?。洪L(zhǎng)度（標(biāo)度）方向：角度θF1F2o五、平行四邊形定則：

互成角度的兩個(gè)力的合成，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊做平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向。

在兩個(gè)分力F1、F2大小不變的情況下，兩個(gè)分力的夾角越大，合力

。越小三角形定則：兩個(gè)互成角度的力的合成，把兩個(gè)力首尾相接，然后再從第一個(gè)力的始端向第二個(gè)力的末端畫一條有向線段，這個(gè)有向線段就可以表示原來的合力。擴(kuò)展：F2FF1合力與分力的大小關(guān)系：

（1）合力大小范圍︱F1-F2︱≤F≤F1+F2

合力不一定比分力大2024/10/31

（1）圖解法從力的作用點(diǎn)沿兩個(gè)分力的作用方向，按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F

1和F

2,并畫成一個(gè)平行四邊形，這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線的長(zhǎng)度按同樣比例表示合力的大小，對(duì)角線的方向就是合力的方向。通?？捎昧拷瞧髦苯恿砍鏊c某一個(gè)分力方向的角度。F大小：長(zhǎng)度方向：角度θF1F2o1、作圖法(即力的圖示法)求合力【例題】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。5、平行四邊形定則的應(yīng)用選標(biāo)度作兩分力的圖示作平行四邊形作對(duì)角線量對(duì)角線求合力量角度θ1.如果F1、F2相互垂直，求其合力F合力F的大?。悍较颍河搔冉嵌却_定（計(jì)算）F1F2o（2）計(jì)算法用公式計(jì)算出合力的大小。2024/10/312、兩個(gè)等大的力的合力

（2）如果F1和F2的夾角為1200，求合力？合力在角平分線上，大小為：F=F1=F2

（1）

若兩個(gè)分力大小相等時(shí)，平行四邊形是菱形，兩條對(duì)角線互相垂直，合力F的大小為：F＝2×F1cosα合力F的方向與其中某一個(gè)分力F1的夾角α即F1

和F2夾角的一半。2024/10/313．兩力夾角為任意時(shí)F1F2F合

θ=90°時(shí)，F(xiàn)1=F2且成θ角時(shí)F1當(dāng)θ為任意角時(shí)F與F1夾角FqF2FO合力在角平分線上θ/2當(dāng)F1=F2且θ=1200時(shí)，qF由等邊三角形得：F=F1=F2合力在角平分線上qFF與F1夾角tanα=F2sinθ/(F1+F2cosθ)特殊情況下力的合成題目讓求力時(shí)要答大小和方向5、平行四邊形定則的應(yīng)用2、計(jì)算法求合力【例題】力F1＝45N，方向水平向右，力F2＝60N,方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。據(jù)平行四邊形定則作力的示意圖用幾何知識(shí)求合力大小和方向。練1.兩個(gè)力的大小分別為F1=3N，F(xiàn)2=4N，則兩個(gè)力的合力范圍：___________這兩個(gè)力的合力與F3=5N可能平衡嗎？1N≤F合≤7N可能FF1F2F3借助上述思想，請(qǐng)確定:F1=3N，F(xiàn)2=4N，F(xiàn)3=5N三個(gè)力的合力范圍：0N≤F合≤12N三個(gè)力的合力范圍三個(gè)力的合力范圍A.F1=3N,F2=4N,F3=1NB.F1=3N,F2=4N,F3=8NC.F1=3N,F2=4N,F3=0.3N0≤F合≤8N1N≤F合≤15N合力最大值:F合m=F1+F2+F3合力最小值:看F3是否在F1和F2的合力范圍內(nèi)：⑴若在，則F合min=0⑵若不在,則

F合min=F大-(F小+F小)0.7N≤F合≤7.3N2024/10/31F1F2F3F4F12F123F1234互成角度的多力合成的方法：逐次合成法思考與討論：先求兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力，……，得到合力。如何求多個(gè)力的合力？【思考與討論】F1、F2大小一定,夾角變化,合力如何變化?合力什么時(shí)候最大,什么時(shí)候最小?合力的范圍如何?合力與分力的大小關(guān)系學(xué)案：作圖6、合力與分力的大小關(guān)系

在兩個(gè)分力F1、F2大小不變的情況下。1、同向時(shí)合力最大，F(xiàn)＝F1+F22、反向時(shí)合力最小，F(xiàn)＝︱F1-F2︱3、兩個(gè)分力的夾角越大，合力越小。

4、合力范圍：︱F1-F2︱≤F≤F1+F25、合力可能大于、等于、小于任一分力對(duì)于同一物體產(chǎn)生相同的效果已知分力合力力的合成平行四邊形定則

以兩個(gè)共點(diǎn)力為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向等效替代遵循課堂小結(jié)適用所有矢量的合成和分解1)、力的作用效果有哪些？2)、怎樣設(shè)計(jì)才能在判斷“合力和分力產(chǎn)生的效果相同”上比較準(zhǔn)、比較容易？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材：方木板、白紙、彈簧秤（兩個(gè)）、橡皮條、細(xì)繩套、三角板、刻度尺、圖釘用“形變相同”來反映“效果相同”容易且準(zhǔn)確問題1：都需要測(cè)量哪些物理量？問題2：用什么方法找出分力F1、F2及合力F的大小及方向?問題3：怎樣才能使合力F的作用效果與兩分力F1、F2作用效果相同?問題4：實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?怎樣直觀簡(jiǎn)潔的描述力的大小和方向？用彈簧秤讀出力的大小、用細(xì)繩記錄各力的方向甲、乙兩次橡皮條的結(jié)點(diǎn)均從點(diǎn)E拉到點(diǎn)O彈簧秤讀數(shù)F1、F2、F及方向，結(jié)點(diǎn)位置O；用力的圖示描述實(shí)驗(yàn)：探究互成角度的二力合成規(guī)律:改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、產(chǎn)生形變演示實(shí)驗(yàn)102345N102345N102345N記錄效果記錄方向5區(qū)分理論理想值和實(shí)驗(yàn)值

由平行四邊形合成對(duì)角線的是理論值

沿著實(shí)際方向的是實(shí)驗(yàn)值1．如何實(shí)現(xiàn)分力與合力作用效果相同？思考：2．需要記錄哪些數(shù)據(jù)？如何記錄力的大小和方向？4．如何把實(shí)驗(yàn)測(cè)得的分力和合力直觀地呈現(xiàn)出來？3．怎樣操作可以減少誤差？【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】根據(jù)F1和F2及F的圖示，猜想F1和F2及F之間滿足怎樣的關(guān)