力的合成公开课课件.ppt

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第四节第四节力的合成力的合成？

1+11+122物理洗脑之FF1F2GG等效替代等效替代等效替代等效替代曹冲称象曹冲称象曹冲称象曹冲称象为什么称出石头的为什么称出石头的重量就可以知道大象重量就可以知道大象的重量呢？

的重量呢？

大象作用于船的压力大象作用于船的压力石头作用于船的压力石头作用于船的压力效效果果相相同同等等效效1.1.一个力的作用效果和几个力的一个力的作用效果和几个力的作用效果相同作用效果相同，则则这个力这个力称为那几个力的称为那几个力的合力合力，那几个力那几个力称为这称为这个力的个力的分力分力。

2.2.求与多个分力作用效果相同的一个力的过程或求与多个分力作用效果相同的一个力的过程或方法叫做方法叫做力的合成力的合成（多个多个）（一个一个）等效替代等效替代分力分力合力合力（客观存在客观存在）（假想力假想力）力的合成力的合成F1F2F分分力力合合合合力力力力力的合成力的合成力的合成力的合成11已知分力求合力的过程叫做力的合成已知分力求合力的过程叫做力的合成已知分力求合力的过程叫做力的合成已知分力求合力的过程叫做力的合成22同一直线上两个力的合成同一直线上两个力的合成同一直线上两个力的合成同一直线上两个力的合成F=F1-F2F=F1+F2+F3+结论：

结论：

矢量既有大小又有方向，当它们的方向互矢量既有大小又有方向，当它们的方向互成某一角度时，合力大小不再等于两分力大小之成某一角度时，合力大小不再等于两分力大小之和。

和。

即即FFFF11+FF22合成即求和合成即求和？

3+4=73+4=7力的合成力的合成力的合成力的合成33不在同一直线上两个力的合成不在同一直线上两个力的合成不在同一直线上两个力的合成不在同一直线上两个力的合成即：

互成角度的两个力的合成即：

互成角度的两个力的合成即：

互成角度的两个力的合成即：

互成角度的两个力的合成FF11FF22？

FF实验设计实验设计OOO水平木板水平木板水平木板水平木板水平木板水平木板白纸白纸白纸白纸白纸白纸图钉图钉图钉图钉图钉图钉橡皮筋橡皮筋橡皮筋橡皮筋橡皮筋橡皮筋细绳套细绳套细绳套细绳套细绳套细绳套弹簧秤弹簧秤弹簧秤弹簧秤弹簧秤弹簧秤结点结点结点结点结点结点探究探究力的合成的力的合成的方法方法思考以下问题：

1.在这个实验中合力与分力等效的标志是什么？

2.怎样怎样确定确定合力以及两个分力的大小、方向呢？

合力以及两个分力的大小、方向呢？

3.如何如何表达表达合力以及两个分力的大小、方向呢？

合力以及两个分力的大小、方向呢？

4.实验应记录些什么？

橡皮条结点到达统一位置橡皮条结点到达统一位置力的大小通过测力计读数力的大小通过测力计读数，力的方向即沿细线的方向力的方向即沿细线的方向用同一标度作出力的图示用同一标度作出力的图示橡皮条伸长后的位置、分力的大小和方向、合力的大橡皮条伸长后的位置、分力的大小和方向、合力的大小和方向小和方向1.1.1.1.结点结点结点结点两次橡皮条拉长后的结点两次橡皮条拉长后的结点两次橡皮条拉长后的结点两次橡皮条拉长后的结点OOOO必须保持不变必须保持不变必须保持不变必须保持不变2.2.2.2.拉力拉力拉力拉力（1111）使用弹簧秤测拉力时，弹簧秤、橡皮条、使用弹簧秤测拉力时，弹簧秤、橡皮条、使用弹簧秤测拉力时，弹簧秤、橡皮条、使用弹簧秤测拉力时，弹簧秤、橡皮条、细绳应在与纸面平行的平面内。

细绳应在与纸面平行的平面内。

细绳应在与纸面平行的平面内。

细绳应在与纸面平行的平面内。

（2222）用测力计用测力计用测力计用测力计测拉力时，要使拉力沿测拉力时，要使拉力沿测拉力时，要使拉力沿测拉力时，要使拉力沿测力计测力计测力计测力计轴线方向轴线方向轴线方向轴线方向（3333）两分力夹角不要过大或过小）两分力夹角不要过大或过小）两分力夹角不要过大或过小）两分力夹角不要过大或过小3.3.3.3.读数和记录读数和记录读数和记录读数和记录（1111）读数时视线要和刻度相平）读数时视线要和刻度相平）读数时视线要和刻度相平）读数时视线要和刻度相平（2222）拉力的方向通过细线的下方取较远的两点）拉力的方向通过细线的下方取较远的两点）拉力的方向通过细线的下方取较远的两点）拉力的方向通过细线的下方取较远的两点画线来确定力的方向画线来确定力的方向画线来确定力的方向画线来确定力的方向4.4.4.4.作图：

作图：

作图：

作图：

要用统一标度做力的图示要用统一标度做力的图示要用统一标度做力的图示要用统一标度做力的图示实验过程中的实验过程中的注意事项注意事项F1=10.0NF2=6.8NF合=12.8NO2NF2F1O求两个力的合力时，用表示这两个力的线段为求两个力的合力时，用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫代表合力的大小和方向，这个法则叫平行四边形平行四边形定则。

定则。

F注意关键词语：

注意关键词语：

11、以、以为邻边为邻边22、对角线表示、对角线表示33、哪条对角线、哪条对角线平行四边形定则适用于任何矢量的合成11、作图法作图法（即力的图示法即力的图示法）求合力求合力15NFF11FF22FF530大小大小:

F=15XX5N=75N方向方向:

与与F1成成530斜向斜向右上方右上方【例题】【例题】力力F145N，方向水平向右。

力，方向水平向右。

力F260N,方向竖直向上。

用图示法求这两方向竖直向上。

用图示法求这两个力的合力个力的合力F的大小和方向。

的大小和方向。

作图法：

作图法：

11、选标度，画分力、选标度，画分力、选标度，画分力、选标度，画分力22、遵定则，找合力、遵定则，找合力、遵定则，找合力、遵定则，找合力33、量长度，算大小、量长度，算大小、量长度，算大小、量长度，算大小22、计算法求合力、计算法求合力根据平行四边形定则作出下图根据平行四边形定则作出下图:

FF11FF22FF合合由直角三角形可得由直角三角形可得方向：

方向：

与与F1成成tan=4/3=4/3斜向右上方斜向右上方平行四边形定则的应用平行四边形定则的应用【例题】【例题】力力F145N，方向水平向右。

，方向水平向右。

力力F260N,方向竖直向上。

求这两个力方向竖直向上。

求这两个力的合力的合力F的大小和方向。

的大小和方向。

思考与讨论思考与讨论1.1.两个力两个力F1F1、F2F2的合力的合力FF的大小和方向随着的大小和方向随着F1F1、F2F2的夹角变化而如何变化？

的夹角变化而如何变化？

2.2.什么情况下合力最大？

最大值为多大？

什么情况下合力最大？

最大值为多大？

什么情况下合力最小？

最小为多大？

什么情况下合力最小？

最小为多大？

3.3.合力合力FF是否总大于原来两个力是否总大于原来两个力F1F1、F2F2？

11、在在两两个个分分力力F11、F22大大小小不不变变的的情情况况下下，两两个个分分力力的的夹角越大，合力越小夹角越大，合力越小。

（11）当两个分力方向）当两个分力方向相同相同时（夹角为时（夹角为0000）合力最大，合力最大，FF1+F2合力与分力同向合力与分力同向；（22）当两个分力方向）当两个分力方向相反相反时（夹角为时（夹角为18018000）合力最小，合力最小，FF1-F2合力与分力合力与分力F1、F2中较大的同向中较大的同向。

（33）合力大小范围）合力大小范围F1-F2FF1+F2（4）合力可能大于、等于、小于任一分力合力可能大于、等于、小于任一分力合力与分力的大小关系合力与分力的大小关系注意：

同一直线上力的合成是注意：

同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。

平行四边形定则应用的特例。

F1F2F3F4F12F123F1234先求出两个力的合力，先求出两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力就是这些力的合力逐次合成法多个力的合成非共点力非共点力非共点力非共点力如果一个物体受两个或多个如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上力作用，这些力都作用在物体上的的同一点同一点同一点同一点，或者虽不作用在同一，或者虽不作用在同一点上，但它们的点上，但它们的延长线相交于同延长线相交于同延长线相交于同延长线相交于同一点一点一点一点，这几个力叫做，这几个力叫做共点力共点力共点力共点力。

注注注注：

力的合成的平行四力的合成的平行四边形法则，只适用于边形法则，只适用于共共点力点力。

共点力共点力1、合力与分力的关系是合力与分力的关系是“等效替代等效替代”。

2、平行四边形定则：

平行四边形定则：

以以表示这两个力的线段表示这两个力的线段为为邻邻边边作平行四边形作平行四边形,这这两个邻边之间的对角线两个邻边之间的对角线就代就代表表合力合力的大小和方向。

的大小和方向。

3、合力与分力的大小关系：

合力与分力的大小关系：

（1）合力大小范围合力大小范围F1-F2FF1+F2合力可能大于、等于、小于任一分力合力可能大于、等于、小于任一分力

（2）在在两两个个分分力力F1、F2大大小小不不变变的的情情况况下下，两两个个分力的分力的夹角越大，合力越小夹角越大，合力越小。

（33）合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。

力的大小越大。

1.1.关于合力的分力，下列叙述中关于合力的分力，下列叙述中正确正确的是的是（）A.A.合力的大小一定大于每一分力的大小合力的大小一定大于每一分力的大小B.B.合力可以同时垂直于每一分力合力可以同时垂直于每一分力C.C.合力的方向可以与一个分力的方向相反合力的方向可以与一个分力的方向相反D.D.两分力的夹角在两分力的夹角在00到到180180之间时，夹角之间时，夹角越大，则合力越小。

越大，则合力越小。

CD【课堂练习】【课堂练习】2.F2.F11与与FF22为作作用用在在同同一一物物体体上上的的两两个个力力，FF11=10N=10N，FF22=8N=8N，它它们的的合合力力大大小小可可能能是是（）（）A.19NB.18NC.10ND.2NA.19NB.18NC.10ND.2NBCD【课堂练习】【课堂练习】33、在研究两个共点力合成的实验中得到如图所、在研究两个共点力合成的实验中得到如图所示的合力示的合力FF与两个分力的夹角与两个分力的夹角的关系图。

的关系图。

求：

求：

（1）

（1）两个分力的大小各是多少？

两个分力的大小各是多少？

（2）

（2）此合力的变化范围是多少？

此合力的变化范围是多少？

F（N）3/2/20210（rad）【课堂练习】【课堂练习】3.3.有两个大小相等的共点力有两个大小相等的共点力FF11和和FF22，当，当它它们间的的夹角角为9090时合力合力FF，则当它当它们间的的夹角角为120120时，合力的大小，合力的大小为（）A.2FB.A.2FB.C.FD.F/2C.FD.F/2BB【课堂练习】【课堂练习】44、三三个个共共点点力力的的大大小小分分别为2N2N，3N3N，4N4N，它它们的合力最大的合力最大值为_；最小最小值为_._.9N55、三个共点力的大小分别为、三个共点力的大小分别为F1=5N，F2=10N，F3=20N，则它们的合力（，则它们的合力（）A不会大于不会大于35N35NB最小值为最小值为5NC可能为可能为0D可能为可能为20N20NABD0【课堂练习】【课堂练习】44、三三个个共共点点力力的的大大小小分分别为2N2N，3N3N，4N4N，它它们的合力最大的合力最大值为_；最小最小值为_._.9N55、三个共点力的大小分别为、三个共点力的大小分别为F1=5N，F2=10N，F3=20N，则它们的合力（，则它们的合力（）A不会大于不会大于35N35NB最小值为最小