3.4 力的合成.ppt

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1、3.4 力的合成力的合成 1合力与分力合力与分力 当一个物体受到几个力的共同作用时，如果这个力产生当一个物体受到几个力的共同作用时，如果这个力产生的的 跟原来几个力的跟原来几个力的 相同，这个力就叫做那相同，这个力就叫做那几个力的几个力的 ，那原来的几个力叫做这个力的，那原来的几个力叫做这个力的 。2力的合成力的合成 求几个力的求几个力的 的过程叫做力的合成。的过程叫做力的合成。自学教材自学教材 效果效果共同效果共同效果合力合力分力分力合力合力 3力的合成法则力的合成法则 (1)遵循法则遵循法则 定则。定则。(2)方法：两个力合成时，以表示这两个力的线段为方法：两个力合成时，以表示这两个力的线

2、段为 作平行四边形，这两个邻边之间的作平行四边形，这两个邻边之间的 就代表就代表合力的大小和方向。合力的大小和方向。4多个力合成的方法多个力合成的方法 先求出先求出 的合力，再求出这个合力与的合力，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。的结果就是这些力的合力。平行四边形平行四边形对角线对角线任意两个力任意两个力第三个力第三个力邻边邻边生活小现象等等效效替替代代 效效果果相相同同1、合力：、合力：一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的力

3、叫做那几个力的合力合力。原来的几个力叫做。原来的几个力叫做分力分力。求几个力的合力的过程或方法，叫做求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成力的合成说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替等效代替等效代替等效代替。而不是物体又多受了一个合力。而不是物体又多受了一个合力。2 2、力的合成：、力的合成：、力的合成：、力的合成：互成角度的力怎互成角度的力怎样求合力？样求合力？F1F2探究求合力的方法探究求合力的方法思考思考1：我们需要研究的是：我们需要研究的是：合力合力F与分力与分力F1、F2有什么关系？有什么关系？同学们在操作时时要注意下面几个问题同学们在操作时时要注意

4、下面几个问题:1.几个力的方向是沿着拉线方向的，因此要把拉线的几个力的方向是沿着拉线方向的，因此要把拉线的方向描在木板的白纸上。方向描在木板的白纸上。2.几个力的大小由弹簧秤读出，用力的图示法在纸上几个力的大小由弹簧秤读出，用力的图示法在纸上画出表示几个力的箭头。画出表示几个力的箭头。3.怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系？关系？建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许能够得到启示。连接，也许能够得到启示。4.得出你的结论后，改变得出你的结论后，改变F1和和F2的大小和方向，

5、重做的大小和方向，重做上述实验，看看结论是否相同。上述实验，看看结论是否相同。F2F合合F1O 求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线对角线对角线对角线就代表就代表合力的大小和方向，这叫做力的合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则。3、结论、结论：4 4、多力合成的方法：、多力合成的方法：F1F2F4F12F123F1234 先求出任意两个力的合力，先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的再求出这个合力跟第三个力

6、的合力，直到把所有的力都合成合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这进去，最后得到的结果就是这些力的合力些力的合力逐次合成法逐次合成法F1思考思考2：一条直线上的力的合成一条直线上的力的合成F1F2F1F=F1+F2F2F1F=F1-F2一个力作用一个力作用二力同向二力同向二力反向二力反向5 5、合力与分力间夹角、合力与分力间夹角关系关系：0时，即时，即F1、F2共线同方向：共线同方向：F合合F1F2 合力方向与两个力的方向相同合力方向与两个力的方向相同180时，即时，即F1、F2共线反方向：共线反方向：F合合F1F2 合力方向与分力合力方向与分力F1、F2中较大中较大的方向相同。

7、的方向相同。夹角夹角越大，合力怎样变化？越大，合力怎样变化？思考：合力是否一定比分力大？思考：合力是否一定比分力大？5 5、合力与分力间夹角、合力与分力间夹角关系关系：0时，即时，即F1、F2共线同方向：共线同方向：F合合F1F2 合力方向与两个力的方向相同合力方向与两个力的方向相同180时，即时，即F1、F2共线反方向：共线反方向：F合合F1F2 合力方向与分力合力方向与分力F1、F2中较大中较大的方向相同。的方向相同。合力的取值范围：合力的取值范围：F1F2 F合合 F1F2夹角夹角越大，合力就越小：越大，合力就越小：F合合随随F1和和F2的夹角增大而减小的夹角增大而减小 F F合合可能大

8、于、等于、小于可能大于、等于、小于 F F1 1、F F2 2思考题思考题2：如果两个大小相等的分力如果两个大小相等的分力，在合力不在合力不变的情况下，夹角变大，两个分力大小变的情况下，夹角变大，两个分力大小如何变化？如何变化？合力不变的情况下，夹角越大，两个合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。等值分力的大小越大。1一件行李重为一件行李重为G，被绳，被绳OA和和OB吊在空中，吊在空中，OA绳和绳和OB绳的拉力分别为绳的拉力分别为F1、F2，如图如图342所示，则所示，则 ()AF1、F2的合力是的合力是GBF1、F2的合力是的合力是FC物体对绳物体对绳OA的拉力方向与的拉力方向

9、与F1方向相反，大小相等方向相反，大小相等D物体受到重力物体受到重力G，OA绳拉力绳拉力F1，OB绳拉力绳拉力F2，还有，还有F共共4个力个力图图342解析：解析：F1和和F2的合力的作用效果是把行李提起来，而的合力的作用效果是把行李提起来，而G的作的作用效果是使行李下落，另外产生的原因用效果是使行李下落，另外产生的原因(即性质即性质)也不相同，也不相同，故故A错误；错误；F1和和F2的作用效果和的作用效果和F的作用效果相同，故的作用效果相同，故B正确；正确；物体对绳物体对绳OA的拉力与拉物体的力的拉力与拉物体的力F1是相互作用力，等大反是相互作用力，等大反向，不是一个力，故向，不是一个力，故

10、C项正确；合力项正确；合力F是为研究问题方便而是为研究问题方便而假想出来的力，实际上不存在，应与实际受力区别开来，故假想出来的力，实际上不存在，应与实际受力区别开来，故D项错误。项错误。答案：答案：BC (1)共点力：共点力：如果一个物体受到两个或更多力的作用，这些力共同如果一个物体受到两个或更多力的作用，这些力共同作用在物体的作用在物体的 上或者虽不作用在同一点上，但它们上或者虽不作用在同一点上，但它们的的 交于一点，这样的一组力叫做共点力。交于一点，这样的一组力叫做共点力。(2)力的合成的平行四边形定则只适用于力的合成的平行四边形定则只适用于 。自学教材自学教材 同一点同一点延长线延长线共

11、点力共点力 如果一个物体受两个或多个力作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的用，这些力都作用在物体上的同一点同一点同一点同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线相交于同一点延长线相交于同一点延长线相交于同一点延长线相交于同一点，这几个力叫做，这几个力叫做共点力共点力共点力共点力。6 6、共点力、共点力F1F2非共点力非共点力注注注注：力的合成的平行四边形法则，力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力只适用于共点力F1F2 重点诠释重点诠释 求共点力的合力的两种方法求共点力的合力的两种方法 1作图法作图法 作图法就是用作图工具根据平行四边形

12、定则作出平行作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出平行四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体操作流程如下：操作流程如下：图图343图图3442如图如图345所示，物体受到大小所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均相等的两个拉力的作用，每个拉力均为为200 N，二力之间的夹角为，二力之间的夹角为60，求这两个拉力的合力。求这两个拉力的合力。图图345答案：答案：346.4 N，方向与，方向与F1、F2的夹角均为的夹角均为30。【例题例题】力力F F1 145N45N，方向水平向右。力方向水平向右。力F F2 260N,

13、60N,方向竖直向上。方向竖直向上。求这两个力的合力求这两个力的合力F F的大小和方向。的大小和方向。解解：方法一：（作图法）方法一：（作图法）取取6mm6mm长的线段表示长的线段表示15N15N的力的力作出力的平行四边形定则如图所示作出力的平行四边形定则如图所示合力大小合力大小F F15 N 15 N (30/6)=75N(30/6)=75N 合力方向：与合力方向：与F F1 1的夹角为的夹角为5353 或与水平方向成或与水平方向成5353方法二：方法二：（计算法）（计算法）还可作出力的示意图，进行计算求解还可作出力的示意图，进行计算求解 例例1将两个大小不变的力将两个大小不变的力F1、F2

14、合成为合成为F，则可以肯，则可以肯定定 ()AF和和F1、F2都是物体同时受到的力都是物体同时受到的力 BF单独作用与单独作用与F1和和F2共同作用的效果相同共同作用的效果相同 CF一定等于一定等于F1F2 DF的大小不能小于的大小不能小于F1、F2中的最小者中的最小者 思路点拨思路点拨合力与分力是合力与分力是“等效代替等效代替”的关系。要判的关系。要判断合力与分力的大小关系，只要画出力的平行四边形，根断合力与分力的大小关系，只要画出力的平行四边形，根据对角线和两邻边的长短关系判断。据对角线和两邻边的长短关系判断。解析解析合力代替两个力、产生效果相同，只合力代替两个力、产生效果相同，只“代替代

15、替”而不是而不是“共存共存”，A错，错，B对。在平行四边形中，根据两邻边对。在平行四边形中，根据两邻边长短的不同及其夹角的不同，对角线长度可能大于两邻边、长短的不同及其夹角的不同，对角线长度可能大于两邻边、小于两邻边、等于其中一个邻边，或比一个邻边大比另一小于两邻边、等于其中一个邻边，或比一个邻边大比另一个邻边小，所以合力大于分力、小于分力、等于分力都是个邻边小，所以合力大于分力、小于分力、等于分力都是可能的。故可能的。故C、D错。错。答案答案B 合力与分力具有等效替代关系，但合力与分力不是合力与分力具有等效替代关系，但合力与分力不是同时存在的，即对于几个已知的分力而言合力并非真实存同时存在的

16、，即对于几个已知的分力而言合力并非真实存在，也无性质可言；反之，对于一个已知力的分力也不真在，也无性质可言；反之，对于一个已知力的分力也不真实存在，也无性质可言。因此，不能认为物体在受到分力实存在，也无性质可言。因此，不能认为物体在受到分力作用的同时还受到合力的作用。作用的同时还受到合力的作用。借题发挥借题发挥1以下关于分力和合力的关系的叙述中，正确的是以下关于分力和合力的关系的叙述中，正确的是 ()A合力和它的两个分力同时作用于物体上合力和它的两个分力同时作用于物体上B合力的大小等于两个分力大小的代数和合力的大小等于两个分力大小的代数和C合力可能小于它的任一个分力合力可能小于它的任一个分力D

17、合力的大小可能等于某一个分力的大小合力的大小可能等于某一个分力的大小解析：解析：分力与合力是等效替代关系，分力与合力是等效替代关系，“替代替代”即指不是同时即指不是同时存在，故存在，故A错；合力与分力满足平行四边形定则，则由平行错；合力与分力满足平行四边形定则，则由平行四边形定则知四边形定则知|F1F2|FF1F2，一般，一般FF1F2，只有当，只有当两分力同向时才满足两分力同向时才满足FF1F2，故，故B错；合力可以小于它错；合力可以小于它的两个分力，如图甲所示，合力大小也可能等于某个分力的两个分力，如图甲所示，合力大小也可能等于某个分力的大小，如图乙所示，故的大小，如图乙所示，故C、D正确

18、。正确。答案：答案：CD图图346审题指导审题指导求解本题应注意以下三点：求解本题应注意以下三点：(1)BC段和段和BD段绳子上的拉力大小相等；段绳子上的拉力大小相等；(2)滑轮受到绳子的作用力有两个，并确定出方向。滑轮受到绳子的作用力有两个，并确定出方向。(3)应用平行四边形定则求合力。应用平行四边形定则求合力。解析解析本题考查合力的计算，关键是明确绳子拉力的本题考查合力的计算，关键是明确绳子拉力的夹角是夹角是120。如图所示。如图所示。以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的拉力以滑轮为研究对象，悬挂重物的绳的拉力是是Fmg100 N，故小滑轮受到绳的作用，故小滑轮受到绳的作用力沿力沿BC、BD方

19、向，大小都是方向，大小都是100 N。从图。从图中看出，中看出，CBD120，CBEDBE，得得CBEDBE60，即，即CBE是是等边三角形，故等边三角形，故F合合100 N。答案答案C (1)由于由于BC段和段和BD段是同一根绳，拉力大小相等，段是同一根绳，拉力大小相等，弹力的方向沿绳收缩的方向。弹力的方向沿绳收缩的方向。(2)三角形的边角关系是求合力中常用的，必须熟练三角形的边角关系是求合力中常用的，必须熟练掌握。掌握。借题发挥借题发挥2如图如图347所示，物体受到所示，物体受到4个力作个力作用，它们分别分用，它们分别分 布在两条互相垂直布在两条互相垂直的直线上，的直线上，F15 N，F28 N，F37 N，F411 N，求它们的合力，求它们的合力的大小。的大小。图图347答案：答案：5 N对于同一物体产生相同的效果已知分力合力力的合成平行四边形定则 以两个共点力为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向求解遵循课堂小结课堂小结