力的合成2

1、第1節(jié) 力的合成,[自學(xué)教材],1．共點力 如果幾個力同時作用在物體上的 ，或者它們的 相交于同一點，我們就把這幾個力叫做共點力。 2．合力 幾個共點力共同作用所產(chǎn)生的 可以用一個力來代替，這個力叫做那幾個力的合力。 3．力的合成 求幾個力的 叫做力的合成。,同一

2、點,作用線,效果,合力,4．同一直線上二力的合成 (1)同一直線上方向相同的兩個力的合力的大小等于這兩個力的大小之 ，方向與這兩個力方向。 (2)同一直線上方向相反的兩個力的合力的大小等于這兩個力的大小之 ，方向與 的那個力的方向相同。,和,相同,差,較大,一、共點力的合成,1．共點力：幾個力如果都作用在物體的同一點，或它們的作用線相交于同一點，這幾個力叫共點力．,2.一個力

3、產(chǎn)生的效果如果能跟原來幾個力共同作用在物體上時產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力，原來的幾個力叫做這個力的分力。,合力與分力的關(guān)系是“等效替代”。,知識復(fù)習(xí)：一條直線上的力的合成,,F2,F1,F=F1 + F2,F=F1 - F2,二力同向,二力反向,3.求幾個力的合力的過程或方法，叫做力的合成。,[重點詮釋],合力與分力的關(guān)系 (1)等效性：合力與分力在作用效果上是等效的，可相互替代。

4、 (2)同體性：合力與它的分力是相對于同一個物體而言的，作用在不同物體上的力不能求合力。 (3)同時性：合力與分力具有同時存在的關(guān)系且當(dāng)某一個分力發(fā)生變化時，其合力也隨之發(fā)生變化。,(4)合力與其幾個分力的等效替代是可逆的，也可用那幾個力來等效替代合力。 (5)合力與其幾個分力對物體的作用效果相同，但不能理解為物體在受幾個分力作用的同時還受到了合力的作用，受力分析時分力與合力不能同時出現(xiàn)。,1．將兩個力

5、F1和F2合成F，則下列說法正確的是(　　)A．F1、F2和F是同時作用在同一物體上的三個力B．F1、F2和F是同種性質(zhì)的力C．F的作用效果與F1、F2同時作用的總效果相同D．F1和F2可能是作用在兩個不同物體上的力,解析： F1和F2的合力為F，則說明F1與F2共同作用效果與F的作用效果相同，即F可以替代F1和F2，F(xiàn)1和F2也可替代F，并不是又多出了一個力。理解它們應(yīng)注意：(1)F1和F2可以是不同性質(zhì)的力；(2)F1與F2

6、必須作用在同一個物體上。故選C。答案：C,[自學(xué)教材],1．平行四邊形定則 兩個共點力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊作 ，這兩個鄰邊之間的 表示合力的大小和方向。如圖所示。,平行四邊形,對角線,2．兩個以上的力的合成方法 先求出任意兩個力的 ，再求出這個合力與第三個力的合力，直到把

7、 都合成為止，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。,合力,所有外力,?,如果力F1、F2不在同一直線上，它們的合力該怎樣求呢?,二、共點力合成的平行四邊形定則,1.互成角度的兩個力的合成時,可以用表示這兩個力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向,這個法則叫做平行四邊形定則.,互成角度的兩個力的合成時，滿足平行四邊形定則,研究表明：,,,,F,大?。洪L度,方向：角度,θ,實驗器材:

8、木板一塊，白紙，圖釘若干，橡皮條一段，細(xì)繩，彈簧秤兩個，三角板，刻度尺，量角器。,實驗?zāi)康? 驗證力的合成滿足平行四邊形定則。,2.驗證平行四邊形定則,,,問題1、合力與分力產(chǎn)生的效果相同如何實現(xiàn)？,問題2、力的大小、方向如何確定？,第一次用2個力和第二次用1個力拉橡皮筋到相同的位置（標(biāo)為O點）。,力的大小通過彈簧秤測量,力的方向即細(xì)線所在的方向（應(yīng)用兩點確定一條直線畫出）,此實驗是要用互成角度的兩個力與一個力產(chǎn)生相同的效果（即

9、：使橡皮條伸長到同一位置），看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等，如果在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗證了力的平行四邊形定則。,實驗原理:,S,F2,F1,S,F,O,O,實驗步驟:,1．用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的方木板上。,2．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，用兩條細(xì)繩套結(jié)在橡皮條的另一端。,3．用兩個彈簧秤分別鉤住兩個細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O（如圖所示）。

10、,4．用鉛筆描下結(jié)點O的位置和兩條細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧秤的讀數(shù)。在白紙上按比例作出兩個彈簧秤的拉力F1和F2的圖示，利用刻度尺和三角板根椐平行四邊形定則求出合力F。,5．只用一個彈簧秤，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置O,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向.按同樣的比例用刻度尺從O點起做出這個彈簧秤的拉力F'的圖示。,6．比較F'與用平行四邊形定則求得的合力F，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。,7．改

11、變兩個分力F1和F2的大小和夾角。再重復(fù)實驗兩次,比較每次的F與F '是否在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等。,實驗現(xiàn)象：表示合力F'的有向線段與平行四邊形的對角線F在實驗誤差允許的范圍內(nèi)重合。,實驗結(jié)論：兩個互成一定角度的共點力的合力，可以用這兩個力的有向線段為鄰邊所畫的平行四邊形的對角線來表示。對角線的長度表示合力的大小，對角線的方向就是合力的方向,2．“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘

12、，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。,(1)圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是________。(2)本實驗采用的科學(xué)方法是 (　　)A．理想實驗法　　　　　B．等效替代法C．控制變量法 D．建立物理模型法解析：“驗證力的平行四邊形定則”的實驗采用了等效替代法，實驗中用一個彈簧測力計拉時肯定沿AO方向，而根據(jù)平行四邊形定則畫出來的合力一定有誤差。

13、答案：(1)F′　(2)B,,,求兩個力的合力時，可分別用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對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。,3、結(jié)論：,4、多力合成的方法：,,,,,,,,,,F12,F123,F1234,先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成為止，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力,逐次合成法,思考2：,[例1]　關(guān)于合力與分力，下列說法正確的是

14、 (　　)A．合力與分力是物體同時受到的力B．合力比分力大C．合力是各分力共同作用時產(chǎn)生效果的等效替代D．兩物體間的一對相互作用力的合力為零 [思路點撥]　解答此題時應(yīng)注意以下關(guān)鍵點： (1)理解合力與分力概念時抓住“等效”、“替代”四個字。 (2)理解合力概念，合力不等于“力之和”，力的合成遵循平行四邊形定則。 (3)有相互作用力的受力物體是相互作

15、用的兩個物體。,[解析]　物體受兩個力，可用其合力等效替代，物體受某個力可用其兩個分力替代，不可重復(fù)分析，A錯；力的合成遵守平行四邊形定則，而不是代數(shù)法則，合力可大于分力，也可小于其分力，B錯；合力與分力的概念就是依據(jù)其作用效果的等效替代提出的，C對；只有同一物體所受的力可以根據(jù)效果等效替代，兩物體相互作用力作用于兩個物體不能合成，D錯。 [答案]　C,(1)合力與分力的“等效”指的是合力的作用效果跟物體受到的兩個(或

16、多個)力的作用效果相同。強(qiáng)調(diào)的是作用效果相同，而不是增加了新的作用。 (2)合力的范圍,關(guān)于兩個力的合力，下列說法正確的是 (　　)A．兩個力的合力一定大于每個分力B．兩個力的合力不可能小于較小的那個分力C．兩個力的合力一定小于或等于兩個分力D．當(dāng)兩個力大小相等時，它們的合力可能等于分力大小,解析：設(shè)分力F1與分力F2的夾角為θ，根據(jù)力的平行四邊形定則，合力F對應(yīng)以F1、F2為鄰邊的平行四邊形中

17、F1、F2所夾的對角線。如圖所示，當(dāng)θ＝0°時，F(xiàn)＝F1＋F2；當(dāng)θ＝180°時，F(xiàn)＝|F1－F2|，以上分別為合力F的最大值和最小值。當(dāng)F1＝F2且夾角θ＝180°時，合力F＝0，小于任何一個分力；當(dāng)F1＝F2且夾角θ＝120°時，合力F＝F1＝F2。選項D正確。,答案：D,[例2]　物體受到兩個力F1和F2，F(xiàn)1＝30 N，方向水平向左，F(xiàn)2＝40 N，方向豎直向下，求這兩個力的合力F。,[

18、思路點撥],[答案]　大小50 N，方向與F1成53°角,求合力的方法 (1)作圖法： 要選擇統(tǒng)一標(biāo)度，嚴(yán)格作出力的圖示及平行四邊形，用統(tǒng)一標(biāo)度去度量作出的平行四邊形的對角線，求出合力的大?。辉倭砍鰧蔷€與某一鄰邊的夾角，求出合力的方向。,(2)計算法： 作出力的合成的示意圖，將求解合力的物理問題轉(zhuǎn)變成幾何問題，充分利用數(shù)學(xué)知識來解決該問題。例如，直角三角形中的勾股定理、三角函

19、數(shù)的定義、正弦定理和余弦定理等。,1．上題中若F1＝F2＝20 N，夾角為60 °，則二力的合力是多大？,解析：(1)用3 mm的線段代表5 N，作出F1、F2的線段長12 mm，并標(biāo)明方向如圖所示。(2)以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，連接兩鄰邊所夾的對角線。(3)用刻度尺量出表示合力的對角線長度為21 mm，合力的大小為35 N。(4)合力的方向沿F1、F2夾角的平分線。,答案：35 N(34.6 N)，方向沿兩

20、分力夾角的平分線或與任一分力夾角為30°,[例3]　在“驗證平行四邊形定則”的實驗中：有位同學(xué)把橡皮筋的一端固定在木板上，用兩個彈簧測力計把橡皮筋的另一端拉到某一確定的O點，以下操作中正確的是 (　　) A．同一次實驗過程中，O點位置允許變動 B．實驗中，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度 C．橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上

21、 D．實驗中，把橡皮筋的另一端拉到O點時，兩個彈簧測力計之間夾角取90°，以便算出合力大小,[思路點撥]　根據(jù)該實驗的原理和設(shè)計方案分析各操作的要領(lǐng)。 [解析]　實驗中兩個分力與合力的作用效果通過結(jié)點O的位置體現(xiàn)，因此O點的位置不能變動，A錯；彈簧測力計應(yīng)與木板平行，使讀數(shù)與繩的作用力相等，讀數(shù)時視線正對刻度線以減小讀數(shù)誤差，B正確；兩力合成時其合力不一定在兩力的角平分線上，不必讓橡皮筋與兩繩夾

22、角的平分線在同一直線上，C錯；兩力的合力應(yīng)用平行四邊形定則求解，兩力成的任意夾角都適用，不一定成90°，D錯。 [答案]　B,對實驗步驟的掌握要抓住兩點(1)平時養(yǎng)成規(guī)范步驟做實驗的習(xí)慣，并親自動手去做。(2)對各步驟的設(shè)置不要只識記，要領(lǐng)會每一步設(shè)計的原因是什么，用心去領(lǐng)會實驗過程的要領(lǐng)。,2．上題中，若實驗過程中每根細(xì)繩分別連著一個量程為5 N、分度值為0.1 N的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧

23、測力計。當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖所示。這時彈簧測力計的示數(shù)可從圖中讀出。,(1)由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為________N和________N(只需讀到0.1 N)。(2)在方格紙(如圖)上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力。,解析：(1)彈簧測力計的分度值為0.1 N，因此，豎直向下彈簧測力計讀數(shù)為2.5 N，水平向右的彈簧測力計的讀數(shù)為4.0 N。(2)選方格紙中一個小方格的邊長表示