技術(shù)物理上冊（第三版）2-3 力的合成與分解 學習課件

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力的合成和分解現(xiàn)象與思考力的合成和分解平行四邊形定則現(xiàn)象與思考

俄國的克雷洛夫有篇著名的語言，說的是天鵝、梭子魚和蝦，各自朝不同的方向拉同一輛小車，但小車一動不動；他們以為用力太小，于是鼓足了勁拉，小車仍然一動不動。天鵝、梭子魚和蝦都對這種情況困惑不解。我們可以幫助它們找到答案嗎？

一、力的合成和分解一桶水可由一個人提，用力為F也可由兩個人一起提，二人用力分別為F1和F2動畫2.3-1

顯然，力F1和F2的共同作用與力F的單獨作用有著相同的效果，即都與重力G相平衡。

FF1F2

動畫2.3-1力的合成和分解

如果一個力作用在物體上，它產(chǎn)生的效果與幾個力作用的效果相同，這個力就稱為這幾個力的合力，而這幾個力就稱為這個力的分力。1.合力與分力

提水的例子中，F(xiàn)就是F1、F2的合力，而F1、F2是F的分力。

2.力的分解和力的合成

求一個已知力的分力稱為力的分解；求幾個已知力的合力，稱為力的合成。

3.力的合成和分解遵守平行四邊形定則。

二、平行四邊形定則

實驗表明，無論怎樣改變F1、F2的大小和方向，力的合成均滿足下述關(guān)系：如果用表示兩個共點力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，那么，合力F的大小和方向就可以用這兩鄰邊之間的對角線表示出來。這稱為力的平行四邊形定則。（動畫2.3-2）動畫2.3-2平行四邊形定則演示討論：兩分力大小不變，合力與夾角θ的關(guān)系。結(jié)論：兩分力大小不變，合力與夾角θ

的關(guān)系Fq

兩個分力的方向q=0°qFq0°<<90°Fqq=90oFqFqFF.

問題：請分析θ=0o、當

θ=180o時合力F大小與兩個分力F1、F2

的夾角θ

的關(guān)系。

結(jié)論：1.當θ

=0o

時，

合力最大。兩個分力的方向

（2）力的合成就是用一個力去替代幾個已知的力，而不改變其作用效果。合力與分力之間的關(guān)系是一種等效替代的關(guān)系。

（1）互成角度的力的合成，遵守平行四邊形定則，即合力的大小不僅取決于兩個分力的大小，而且取決于兩個分力的夾角。說明：

2.當θ=180o

時，

，合力最小。

如果物體同時受到兩個以上的力的作用，我們可以先求其中兩個力的合力，然后再求此合力與第三個力的合力……直至求出所有這些力的合力（動畫2.3-1）

。問題：如何求多個共點力的合力？兩個以上共點力的合成動畫2.3-3兩個以上共點力的合成

力的分解是力的合成的逆運算，只是根據(jù)已知力作為平行四邊形的對角線來求它的兩個分力。

如果不加限制，由同一條對角線可作出無數(shù)個平行四邊形(圖2.3-1)FF1F2F3F4

處理實際問題時，通常由已知力所產(chǎn)生的效果，先判定出兩個分力的方向，然后可求出兩分力大小。圖2.3-1

例題1

受重力為G=3.0N的氣球，同時還受到另兩個力作用：風的水平推力F1=12N，空氣浮力F2=8.0N(如圖2.3-2)。求氣球所受到的合力。F1F2FO

解：先合成F2和G，可得一個向上的力F3，其大小為

F3=F2–G=(8.0–3.0)

N

=5.0N。合力的大小為GF3即力F與水平方向夾角為22°37′。圖2.3-2FF1F2q

解：力F

產(chǎn)生了兩個效果：向前拉物體，同時豎直向上提物體，因此力F可以分解為沿水平方向的分力F1和沿豎直方向的分力F2。

兩個分力的大小為

例題

2

放在水平面上的物體受到斜向上方的拉力F的作用，這個力與水平方向成θ角(如圖2.3-3)。求它產(chǎn)生的兩個分力的大小。圖2.3-3G2Fq

例題3

把一個物體放在傾角為θ的斜面上，物體受到豎直向下的重力G，求重力G所產(chǎn)生的兩個分力的大小(圖2.3-4)。

解:

重力G產(chǎn)生兩個效果：一是使物體沿斜面下滑，二是使物體貼緊斜面。1F

重力G分解為：平行于斜面使物體下滑的分力F1，垂直于斜面使物體貼緊斜面的分力F2。q圖2.3-4練習

1.兩個共點力F1

和F2在什么情況下合力最大?最大值為多少?在什么情況下合力最小?最小值為多少?最小值的方向如何?

2.兩個小孩和一個大人一起玩拔河游戲。兩個小孩分別用200N和280N的力向東