力的等效和代替力的合成分析
高一物理力的合成和分解
高一物理力的合成和分解1、力的合成利用一个力(合力)产生的效果跟几个力(分力)共同作用产生的效果相同，而做的一种等效替代。
力的合成必须遵循物体的同一性和力的同时性。
2、（1）合力和分力：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力。
合力与分力的关系是等效替代关系，即一个力若分解为两个分力，在分析和计算时，考虑了两个分力的作用，就不可考虑这个力的作用效果了；反过来，若考虑了合力的效果，也就不能再去重复考虑各个分力的效果。
3、（2）共点力：物体同时受几个力作用，如果这些力的作用线交于一点，这几个力叫共点力。
如图(a)所示，为一金属杆置于光滑的半球形碗中。
杆受重力及A、B两点的支持力三个力的作用；N1作用线过球心，N2作用线垂直于杆，当杆在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时，这三力的作用线必汇于一点，所以重力G的作用线必过N1、N2的交点0；图(b)为竖直墙面上挂一光滑球，它受三个力：重力、墙面弹力和悬线拉力，由于球光滑，它们的作用线必过球心。
（3）4、力的合成定则：a、平行四边形定则：求共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向，如图a。
b、三角形定则：求F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的有向线段首尾相接，从F1的起点指向F2的末端的有向线段就表示合力F的大小和方向，如图b。
5、力的分解(1)在分解某个力时，要根据这个力产生的实际效果或按问题的需要进行分解；(2)有确定解的条件：①已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小．(有唯一解)②已知合力和一个分力的大小与方向，求另一个分力的大小和方向．(有一组解或两组解)③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向，求F1的方向和F2的大小．(有两个或唯一解)(3)力的正交分解：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。
第三章 第三节 力的等效和替代
第三节力的等效和替代一、共点力1．影响力的作用效果的因素有：力的大小、方向和作用点。
物理学中称之为力的三要素。
2．如果几个力都作用在物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。
二、力的等效和替代1．如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同，那么这个力与另外几个力等效或可以相互替代，这个力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力。
从作用效果相同这一观点出发，根据具体情况进行力的替代，称为力的合成与分解。
2．求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。
求一个力的分力的过程或方法，叫做力的分解。
三、寻找等效力 利用力的形变效果相同寻找等效力，得出的合力与分力的关系是：合力可以用以两个分力为邻边所作平行四边形的两个邻边之间的对角线表示，即对角线表示合力的大小和方向。
1.力的三要素：力的大小、方向和作用点。
2．如果几个力都作用在物体的同一点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。
3．从作用效果相同这一观点出发，根据具体情况进行力的替代，称为力的合成与分解。
1．自主思考——判一判(1)共点力一定作用于物体上的同一点。
(×)(2)共点力一定作用于同一物体上。
(√)(3)合力与分力同时作用在物体上。
(×)(4)合力就是物体实际受到的几个力的和。
(×)(5)合力的作用效果与分力共同作用的效果相同，它们等效。
(√)2．合作探究——议一议(1)一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的作用力与两个孩子用的力效果是否相同？二者是否可以等效替换？图3-3-1提示：相同，可以等效替换。
(2)合力大小一定大于分力大小吗？提示：不一定。
由平行四边形的边长和对角线长度可知，合力大小可以比分力大，可以比分力小，还可以与分力相等。
1．共点力的几种情况(1)几个力同时作用于同一点(即力的作用点重合)，如图3-3-2甲所示。
图3-3-2(2)同时作用在同一物体上的几个力，虽然作用点并不重合，但是这几个力的作用线的正向或反向延长线能够相交于同一点，如图乙所示。
力的合成与分解的方法
力的合成与分解的方法在物理学中，力是描述物体运动和相互作用的基本概念。
力可以作用于物体的不同方向和角度，因此了解力的合成与分解的方法对于解决物理问题和理解物体运动至关重要。
一、力的合成方法力的合成是指将两个或多个力的作用效果合并为一个力。
当多个力同时作用于一个物体时，可以通过力的合成方法来计算合成后的力的大小和方向。
1. 平行力的合成当多个平行力作用于一个物体时，它们可以用一个等效的合力来代替。
平行力的合成可以通过向量加法进行计算，根据力的平行四边形法则，将多个力的向量图形相连构成一个平行四边形，其对角线所代表的向量即为合力。
根据平行四边形法则，合力的大小等于所有力的大小之和，合力的方向与其中力的方向相同。
2. 非平行力的合成当多个非平行力作用于一个物体时，可以通过三角法则或分解力的方法来计算合力。
- 三角法则：将每个力的向量头尾相连，从第一个力的起点到最后一个力的终点的向量即为合力。
根据三角法则，合力的大小等于最后一个力的终点与第一个力的起点之间的距离，方向与这条连线的方向相同。
- 分解力的方法：将非平行的力拆解为垂直于彼此的分力。
根据分解力的方法，将力按照垂直分量和平行分量进行拆解，并计算各个方向上的合力。
最后将垂直分力和平行分力的合力作为合力。
二、力的分解方法力的分解是指将一个力分解为两个或多个力的过程。
力的分解可以帮助我们研究物体受力的情况和解决特定的问题。
1. 垂直分解当一个力的方向不是垂直于参考轴时，可以将该力分解为垂直于轴线和平行于轴线的两个分力。
垂直分解的方法通常使用三角函数来计算分力的大小。
2. 平行分解当一个力的方向与参考轴平行时，可以将该力分解为平行于轴线和垂直于轴线的两个分力。
平行分解的方法通常使用三角函数来计算分力的大小。
3. 分解求力的大小和方向有时候，我们根据已知的合力和一个已知的分力，可以通过力的分解方法计算出未知的力的大小和方向。
根据力的平行四边形法则，已知合力和一个已知分力，可以通过几何方法绘制一个平行四边形，并求出未知力的大小和方向。
《力的等效与替代》课件
力的平衡条件
总结词
力的平衡条件是作用在物体上的两个力等大反向，且作用在同一直线上。
详细描述
要使物体处于力的平衡状态，必须满足一定的条件。根据牛顿第一定律，物体在不受外力作用时，将保持静止或 匀速直线运动状态。因此，当物体受到两个或多个力作用时，如果这些力等大反向且作用在同一直线上，那么物 体就会处于力的平衡状态。
总结词
力的等效性概念
详细描述
力的等效性是指在一定条件下，一个力与另一个力可以产生相同的加速度和速度 ，即它们是等效的。等效力的作用效果相同，但它们的大小、方向和作用点可能 不同。
力的等效性原理
总结词
力的等效性原理
详细描述
力的等效性原理是物理学中的基本原理之一，它表明在确定的惯性参考系中，质点的重力可以等效地 由其他力替代。等效力指的是与重力产生相同加速度的力，其大小、方向和作用点与重力相同。
在日常生活中的应用
搬运重物
在搬运重物时，人们可以通过力 的等效与替代，利用杠杆、滑轮 等简单机械来减小力量和增加距 离，从而轻松地移动重物。
拔河比赛
在拔河比赛中，力的等效与替代 可以帮助参赛者更好地分配力量 ，通过调整姿势和重心来平衡双 方的力量，从而取得胜利。
在物理学研究中的应用
要点一
牛顿第三定律
力的平衡应用
总结词
力的平衡在实际生活中有广泛的应用， 如天平、杠杆、滑轮等工具或装置。
VS
详细描述
力的平衡原理在许多领域都有实际应用。 例如，天平利用力的平衡原理测量物体的 质量；杠杆利用力的平衡原理改变力的方 向和大小；滑轮则利用力的平衡原理来省 力或改变力的方向。这些工具或装置都是 基于力的平衡原理来设计和使用的。
力的合成与分解 受力分析
【例1】 (6分)在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上，如图所示．如果钢丝绳与地面 的夹角∠A＝∠B＝60°，每条钢丝绳的拉力都是300 N，试用作图法和解析法分别求出两 根钢丝绳作用在电线杆上的合力．
返回目录
目标定位
自主梳理
要点例析
走向高考
课时训练
规范解答：法一：作图法：如图所示，自O点引两条有向线段OC和OD，夹角为60°.设定 每单位长度表示100 N，则OC和OD的长度都是3个单位长度，作出平行四边形OCED，其 对角线OE就表示两个拉力F1、F2的合力F，量得OE长为5.2个单位长度．(3分) 所以合力F＝100×5.2 N＝520 N，(2分) 用量角器量得∠COE＝∠DOE＝30°， 所以合力方向竖直向下．(1分)
返回目录
目标定位
自主梳理
要点例析
走向高考
课时训练
【例 2】 如图所示，轻绳 AO 和 BO 共同吊起质量为 m 的重物． AO 与 BO 垂直， BO 与竖直方向的夹角为 θ，OC 连接重物，则( ) A． AO 所受的拉力大小为 mgsin θ mg B． AO 所受的拉力大小为 sin θ C． BO 所受的拉力大小为 mgtan θ mg D．BO 所受的拉力大小为 cos θ
返回目录
目标定位
自主梳理
要点例析
走向高考
课时训练
法二：解析法：先画出力的平行四边形，如图所示，由于 OC＝OD，得到的是菱形．连 结 CD、OE，两对角线垂直且平分，OD 表示 300 N，∠COO′＝30° . 在△OCO′中，OO′ F ＝OCcos 30° . 在力的平行四边形中，各线段的长表示力的大小，则有 ＝F1 cos 30° ，(3 分) 2 所以合力 F＝2F1cos 30° ＝2×300× ≈520 N．(3 分) 答案：见规范解答 3 N 2
力的合成(解析版)
力的合成(解析版)力的合成(解析版)力的合成是物理学中一个重要的概念，用来描述多个力共同作用时的结果。
力的合成涉及矢量的运算和几何图形的分析，它在解决各种力学问题中发挥着关键的作用。
本文将详细介绍力的合成的原理和方法，并结合实例进行解析，以帮助读者更好地理解和应用力的合成。
一、力的合成原理在物理学中，力是一个矢量量（向量），具有大小和方向。
当多个力同时作用在一个物体上时，力的合成就是找到一个等效的力，它能够代替这些力对物体产生的合力效果。
力的合成原理基于平行四边形法则和三角法则，它们是力的矢量运算的基础。
1. 平行四边形法则平行四边形法则是力的平行四边形法则的特例。
当两个力作用在同一个物体上且方向不同的时候，可用平行四边形法则求得合力。
具体的步骤如下：(1) 将两个力的起点连线连接，形成一个平行四边形；(2) 以该平行四边形的对角线为合力的方向，合力的大小等于对角线的长度。
2. 三角法则三角法则适用于力的方向相同时的合力求解。
具体的步骤如下：(1) 将两个力的起点连线连接；(2) 以连接线的起点为起点，绘制一个力的向量；(3) 以连接线的终点为起点，绘制另一个力的向量；(4) 以第一个力的终点为终点，绘制一个从第二个力的终点指向该点的向量，该向量就是合力的方向。
二、力的合成实例解析下面通过一个具体的实例来解析力的合成。
假设有一个物体受到两个力的作用，一个力的大小为10牛，方向向右，另一个力的大小为8牛，方向向上。
我们来求这两个力的合力。
首先，我们可以通过平行四边形法则计算合力。
将两个力的起点连线连接，形成一个平行四边形。
然后，画出连接线的对角线，作为合力的方向，并测量其长度。
根据平行四边形法则，我们可以得到合力的大小为12牛，方向为右上方。
接下来，我们也可以使用三角法则来计算合力。
首先，将两个力的起点连线连接。
然后，以连接线的起点为起点，绘制一个10牛的向右的力。
以连接线的终点为起点，绘制一个8牛的向上的力。
高一物理力的等效和替代
第三节 力的等效和替代
一、力的示意图与力的图示：
标度
力的示意图
能准确的表述力的方向 和作用点，但只能大体 表述力的大小。
力的图示
能准确的表述力的大小 方向和作用点。
实战练习：（1分钟）
如何画力的图示（四步法）：
用一个大小为60N，方向与 水平面夹角为30度的力拉小 车，请用图示法画出这个力。
思考两个问题：
× 1、两个分力的合力是把两个分力 的大小相加吗？
2、分力和合力之间存在什么样的 关系呢？
实验探究：
合力与分力的关系
探究所得结论：
F1 F合
F2
合力与分力在几何上成平行四边型关系。 分力为平行四边型的两边，合力则为该 两边所夹的平行四边型的对角线。
两个分力在同一条直线上：
F合
F合
1、定作用点。 2、定方向。 3、定标度。 4、定大小。
二、力的等效：
等效：作用效果相同。
三、力的替代：
1、合力与分力： 一个力的作用效果与另外几个力的共同 作用效果相同，这个力和另外几个力就 可以相互替代，这个力称为另外几个力 的合力。另几个力则称为这个力的分力。
2、力的合成与分解： 在保证力的作用效果相等的前提下，我们 用某一个力来替代几个力的过程称为力的 合成，用某几个力来替代一个力的F同向 = F1 + F2
F反向 = F1 - F2 方向与较大的那个力的方向相同。
课后思考：
1、合力大小一定大于分力的 大小吗？
2、三个分力同在一条直线上， 他们的合力情况怎样？
； cloudtoken cloud token cloudtoken钱包 cloudtoken云钱包
cloudtoken注册 cloudtoken邀请码 ；
力的等效与替代
如图，用三根细绳OA、OB、OC将重量为G=10 N的物体悬挂起来，已知OA与竖直方向成45°角， 则（1）细绳OA、OB受到的拉力大小分别为多少？ （2）若细绳OA和OB能受承受的最大拉力都是 100N，绳OC能承受足够大的拉力，为使OA、 OB均不被拉断，OC下端所悬挂的物体的最大重 力是多少？ A
力的等效和替代
Design by 邱光旭
共点力
N
f
G
F
共点力：如果几个力都作用在物体的同一
点上，或者几个力的作用线都交于同一点， 这几个力就称为共点力。
力的等效
力的替代
等效替代是重要的科学思维方法之一，它可以 使复杂问题变成简单问题
等效
作用 效果 相同
替代
如果一个力的作用效果与另外几个力的共同效果 相同，那么这个力与几个力可以相互替代，这个 力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个 力的分力
2．5N和7N的两个力的合力可能是（ ） A．3N B．13N C．2.5N D．10N
分力的计算
用几个力来代替一个力的作用效果，这就是力的 分解 已知一个合力，如何求这个合力的分力？
力的分解不是唯一的
分力的计算
光滑塑料板上的小车产生了那些作用效果？ 小球产生了那些作用效果？
使塑料板压弯 橡皮筋拉长
练习
8.如图所示，物体受F1，F2和F3的作用，其中 F3=10N，物体处于静止状态，则F1和F2的大小各 为多少？
答案
1、CD 2、ACD 3、A 4、B 5、6N，4N 6、F3，F3的反方向 7、15N，1N 8、 5( 6 2 ) N 10( 3 1)
如图所示，将光滑斜面上的一物体的重力分解为 Fl、F2两个力，下列结论正确的是 A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2 是物体对斜面的正压力 B．物体受mg、N、F1、F2四个力作用 C．物体只受重力mg和弹力N的作用 D．力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两 个力的作用效果相同
力的合成和分解
二、力的合成
1、同一直线上两个力的合成
F1=4N
0
F2=3N F = F1+F2= 7N 两力同向相加
大小F =F1+F2，方向与两力方向相同
二、力的合成
1、同一直线上两个力的合成
F2=3N
0
F = F1-F2= 1N
F1=4N
两力反向相减 大小F =|F1-F2|，方向与较大力的方向相同
二、力的合成
分析：已知合力F及其一个分力F1的大小和方向 时，先连接F和F1的矢端，再过O点作射线OA 与之平行，然后过合力F的矢端作分力F1的 平行线与OA相交，即得到另一个分力F2，
平行于斜面使物体向下滑的分力F1 和垂直于斜面使 物体向下压的分力F2 的大小分别如上右图所示。 如果已知重力G和斜面的倾角α ，则 F1 G sin F2 G cos
2、计算法求合力
【例题】力F1＝45N，方向水平向右。 力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个 力的合力F的大小和方向。
根据平行四边形定则作出下图:
F2
F合
由直角三角形可得
F合 F F 75 N
2 1 2 2
θ
方向：与F1成 F1 tanθ=4/3斜向右上方
练习:F1＝6Ｎ, F2＝6Ｎ, 它们互成1200夹角,求出 合力F的大小和方向．
(用作图法和计算法)
讨论
1、F1、F2大小一定,夹角增 大,合力如何变化? 合力什么时候最大,什么时 候最小?合力的范围如何? 动画演示1 动画演示2
合力与分力的大小关系
1、在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力 的夹角越大，合力越小。 （1）当两个分力方向相同时（夹角为00） 合力最大，F＝F1 + F2 合力与分力同向； （2）当两个分力方向相反时（夹角为1800） 合力最小，F＝︱F1 - F2︱ 合力与分力F1 、F2中较大的同向。 （3）合力大小范围 （4）合力可能大于、等于、小于任一分力．
力的合成与分解
图16-3 4．已知F的大小和方向及F1的方向，则分解情况有四种， 方法是以F的一端A为圆心，以F2的大小为半径画圆． (1)若F2＜Fsin θ，不能分解(即无解)； (2)若F2=Fsin θ，有一解； (3)若Fsin θ＜F2＜F，有两解； (4)若F2≥F，有一解．
一、对合力、分力、力的分解的正确认识
A．必定是OA C．必定是OC
图16-4甲 B．必定是OB D．可能是OB，也可能是OC
变式训练1
在例2的已知条件下，(1)若三段绳的最大承受力均为100 N，且θ=30°，则各段绳均不断时对应的最大悬挂物的重力 为多少？ (2)若OA段绳的最大承受力为100 N，OB段绳的最大承受 力为40 N，且θ＝30°，则各段绳均不断时对应的最大悬挂 物的重力为多少？(设OC绳不会断)
实例
分
析
质量为 m 的光滑小球被悬挂靠在竖直墙 壁上， 其重力产生两个效果： 一是使球压 紧竖直墙壁的分力 F1；二是使球拉紧悬 线的分力 F2.此时有：F1＝mgtan α，F2 mg ＝ . cos α A、B 两点位于同一平面上，质量为 m 的 物体被 AO、BO 两线拉住，其重力产生 两个效果： 一是使物体拉紧 AO 线的分力 F1；二是使物体拉紧 BO 线的分力 F2.此 mg 时有：F1＝F2＝ . 2 sin α 质量为 m 的物体被支架悬挂而静止，其 重力产生两个效果： 一是拉伸 AB 的分力 F1；二是压缩 BC 的分力 F2.此时有：F1 mg ＝mgtan α，F2＝ . cos α
例1 一个力F分解为两个力F1和F2，那么下列说法错误
的是(
)
A．F是物体实际受到的力
B．F1和F2不是物体实际受到的力
C．物体同时受到F1、F2和F三个力作用 D．F1和F2共同作用的效果与F相同
力的等效和替代
一、力的图示和示意图
1、力的图示：用一条有向线段表示力。 线段的长度表示力的大小，线段的箭头表示 力的方向，箭尾或箭头表示的作用点。
2、力的示意图：用一条带箭头的线段表示力
二、力的等效：
等效：作用效果相同。
生活中还有其它类似的例子吗？
三、基本概念
1、合力与分力
N T F T1 T2 F1
F2
G G G
图1
图2
图3
如图1、图2为共点力；而图3为非共点力．
四、探究力的合成的方法
1、同一直线上的两个力的合力
F2=3N F1=4N F2=3N F1=4N F=7N F2=3N F1=4N F2=3N F1=4N
F=1N
结论：同一直线上的几个力的合力的求解直接加减．
当一个物体受到几个力共同作用时，我 们可以用一个力来代替这几个力，这个 力的效果跟原来几个力的共同效果相 同，这个力叫做那几个力的合力，原来 的几个力叫做分力．
2．力的合成与分解
已知分力求合力的过程叫力的合成； 逆
过 已知合力求分力的过程叫力的分解。 程
3、共点力：
几个力如果都作用在物体上的同一点，或者它们的作 用线相交于同一点，这几个力叫做共点力
F合
F2
思考与讨论 ①合力的大小与分力间的夹角有什么关 系？什么时候最大？什么时候最小？ ②合力一定比分力大吗？ ③一个分力不变时，另一个分力增大时， 合力一定增大吗？ ④当两个分力大小相等时，它们夹角多 少时合力等于分力?
2、互成角度的两个力的合力 F
Y：F=G=100N
G=100N F1 F2
F1+F2=100N
G=100N
高中物理新必修课件力的等效和替代
力的合成与分解
多个力作用于同一物体时，可以 合成一个等效力来代替这些力； 反之，一个力也可以分解为多个 分力。力的合成与分解遵循平行 四边形法则。
平衡状态与平衡条
件
物体在受到多个力作用时，若保 持静止或匀速直线运动状态，则 称物体处于平衡状态。平衡条件 是物体所受合力为零。
学生自我评价报告分享
学习成果
应用范围
适用于共点力的合成，尤其适用于其 中一个分力大小及方向确定，另一个 分力方向确定但大小未知的情况。
多力作用下物体平衡条件
01
平衡条件
物体在多个力作用下保持静止或匀速直线运动状态，则这些力的合力为
零。
02
求解方法
通过受力分析确定物体所受的各个力，然后利用平行四边形法则或三角
形法则进行力的合成，最后根据平衡条件列方程求解未知力。
高中物理新必修课件 力的等效和替代
汇报人：XX 20XX-01-16
contents
目录
• 力的等效与替代概念 • 矢量合成与分解方法 • 弹性形变与胡克定律关系 • 摩擦力产生条件及影响因素分析 • 曲线运动中的等效替代思想应用 • 总结回顾与拓展延伸
01
力的等效与替代概念
等效力系统定义
等效力系统
4. 根据测量数据绘制弹簧伸长量Δl（Δl = l - l0）与拉力F（F = mg，g为重力
加速度）之间的关系图线。
实验结论：通过实验数据可以发现，弹 簧伸长量与拉力之间的关系近似为一条 直线，符合胡克定律的预期结果。这表 明在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到
的拉力成正比。
04
摩擦力产生条件及影响因素分析
压力
正压力越大，摩擦力也越大。因为正压力增大会 使两物体间的实际接触面积增大，同时也会增加 接触面上的相互作用力，从而增大摩擦力。
3.3力的等效和替代12
18
如：放在水平面上的物体在斜向上的拉力作用 下沿水平面向右运动。拉力同时产生两个效果 ：使物体向前运动的效果和使物体向上提升的 效果
30o F=10N
19
20
21
感谢您的关注！
10
分力与合力的关系遵循平行四边形定则： 如果用表示两个共点力的线段为邻边作一 个平行四边形，则这两个邻边之间的对角线就 表示合力的大小和方向。
F2
F合
·
F1
11
思考：
1. 合力一定大小任何一个分力吗？ 2．两个大小一定的力F1、F2，当它们间的 夹角由00增大到1800的过程中，合力F的大小 怎样变化？ 3、三个分力同在一条直线上，他们的合力 情况怎样？
上联:两球落斜塔双音一响 下联:八马拉半球一声双分 横批:我爱物理
1
一、共点力
课件
举例？
2
二、力的等效：
等效：作用效果相同。
3
生活中还有其它类似的例子吗？
4
上面例子，哪个是合力哪个是分力？
什么是力的合成，什么是力的分解？
5
力的合成 一个力(合力) 效果相同 力的分解 几个力(分力)
严格按力的图示法作出各个力的图示。 用规定标度读取合力的大小。 用量角器测量合力跟某一个分力之间的夹 角。
16
该题也可以采用计算法：解等腰三
角形
60o
F2 F F1 F2
F 2F cos300 3F 30 3( N ) 1 1
17
【例三】用作图法求夹角分别为30°、60°、90°、120°、 150°的两个力的合力．再求它们的夹角是0°和180°时的合 力．比较求得的结果，能不能得出下面的结论：①合力 总是大于分力；②夹角在0°到180°之间时，夹角越大，合 力越小．
3-3、力的等效替换 力的合成与分解
作业： 作业：
书面完成： 书面完成：p50 第1、2题 学习册：p50： 练基本功” 学习册：p50：“练基本功”
沿什么方向来怎样分解力 ？
我们通常是按力的效果来选择分解方向进行力的分解！ 我们通常是按力的效果来选择分解方向进行力的分解！
讨论与交流：
见课本： 见课本：p49
思维训练： 思维训练：
1、两个共点力，其大小分别是5N和4N，则它们的合 两个共点力，其大小分别是5N和4N， 5N 力大小不可能是 D B、 C、 D、 A、5N B、4N C、8N D、10N 2、两个力的合力最大值为14N，最小值为2N， 则当 两个力的合力最大值为14N，最小值为2N， 14N 2N 这两个力的夹角为90 90时 合力为多大？ 这两个力的夹角为90时，合力为多大？ 10N 将一个大小为80N 方向竖直向下的力分解， 80N、 3、将一个大小为80N、方向竖直向下的力分解，其 中一个分力向东， 中一个分力向东，另一个分力与合力方向夹角为 37°，求这两个分力分别为多大？ 37° 求这两个分力分别为多大？ （取 sin37°=0.6，com37°=0.8） sin37°=0.6，com37°=0.8） 100N， 100N，60N
形，则这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小 方法： 方法：实验或作图分析 和方向。这叫力的平行四边形定则。 和方向。这叫力的平行四边形定则。
讨论与交流：合力大还是分力大？ 合力大还是分力大？ 合力大还是分力大
|F1－ F2|≤Ｆ合≤F1＋F2 |≤Ｆ 4、力的合成与分解
求两个（或以上）的已知力的合力， 求两个（或以上）的已知力的合力，叫力的合成 求一个已知力的分力， 求一个已知力的分力，叫力的分解
1、力的图示
什么是力的 “三要素”吗？ 三要素” 怎样用力的图示法表示力的三要素？ 怎样用力的图示法表示力的三要素？ 力能对物体产生什么效果？ 力能对物体产生什么效果？
等效替代法研究力的合成-概念解析以及定义
等效替代法研究力的合成-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述等效替代法是一种在研究中常用的方法，其基本概念是用一种方法或实验结果替代另一种方法或实验结果，以达到相同或相似的效果。
这种方法的应用范围非常广泛，可以用于各种科学研究领域，包括化学、生物学、医学等。
等效替代法的出现和应用，不仅可以提高研究效率，减少动物实验和资源消耗，还可以降低实验数据的方差，提高实验重复性和可靠性。
在本文中，我们将主要探讨等效替代法在研究力合成中的应用。
通过对等效替代法的概念、应用和在研究力合成中的作用进行深入分析，旨在揭示其在科研领域中的重要性，并展望其未来的发展前景。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构和内容安排，以便读者对文章有一个整体的了解。
首先，本文将从引言部分开始，简要介绍等效替代法研究力合成的背景和意义，引出接下来的正文内容。
接着，正文部分将包括等效替代法的概念介绍、其在不同领域的应用案例分析，以及重点讨论等效替代法在研究力合成中的作用和意义。
最后，结论部分将总结等效替代法在研究力合成中的重要性和意义，并展望其在未来的发展方向和应用前景。
通过以上结构的安排，本文将全面深入地探讨等效替代法在研究力合成中的作用和意义，使读者对这一主题有一个清晰的理解和认识。
1.3 目的本文旨在研究等效替代法在研究力合成中的应用。
通过深入探讨等效替代法的概念和应用，以及其在研究力合成中的作用，旨在总结并归纳等效替代法对研究力合成的重要性和意义。
同时，本文还将展望等效替代法在未来的发展，并探讨其在研究力合成领域中的潜在价值和作用，为相关领域的研究工作提供理论和方法上的指导。
通过本文的研究，旨在为等效替代法在研究力合成领域的应用和推广提供理论支持和实践指导。
2.正文2.1 等效替代法的概念等效替代法是指在不改变研究对象性质的基础上，通过一定的转换或替代，将原有的研究对象转化为另一种相似的形式，以实现研究的目的。
高三物理学习中的力的合成与分解问题
高三物理学习中的力的合成与分解问题力是物理学中重要的概念之一，它在高三物理学习中扮演着核心角色。
在许多物理问题中，我们需要考虑多个力的作用，这就涉及到力的合成与分解。
本文将探讨高三物理学习中的力的合成与分解问题。
1. 引言力的合成与分解是力学中的重要概念，对于解决多个力同时作用的问题，具有重要意义。
在高三物理学习中，学生需要掌握合成与分解的方法，以便能够准确地分析和计算力的效果。
2. 力的合成力的合成是指将两个或多个力合并成一个等效的力的过程。
当多个力作用在同一物体上时，它们可以合并为一个合力。
合力是多个力矢量的矢量和，其大小和方向由各个合力的大小和方向决定。
在力的合成中，有两个基本概念需要掌握：力的平行四边形法则和力的三角法则。
平行四边形法则适用于力的平行合成，即多个平行力的合成。
它可以通过绘制平行四边形来确定合力的大小和方向。
力的三角法则适用于任意方向的合成，通过绘制力的矢量图形，可以计算合力的大小和方向。
在实际问题中，合力的计算可以利用向量分解的方法，将力分解为平行于某一方向的分力。
通过将合力分解为多个分力，可以更好地理解力的作用效果。
3. 力的分解力的分解是将一个力分解为两个或多个分力的过程。
分力是原始力在不同方向上的分量，它们的矢量合成等于原始力。
常见的力的分解方法有水平分解和垂直分解。
水平分解将力分解为水平方向上的分力和垂直方向上的分力。
垂直分解则将力分解为垂直方向上的分力和水平方向上的分力。
力的分解在高三物理学习中非常常见，特别是在斜面、平衡和摩擦力等问题中。
通过分解力，可以将问题简化为更易于理解和计算的步骤。
4. 应用实例在高三物理学习中，合成与分解的问题经常出现在各种应用实例中。
例如，一个物体受到水平方向上的力和垂直方向上的力，我们可以利用力的合成方法计算合力的大小和方向。
另一个应用实例是一个物体在斜面上受到斜向上的力和斜向下的分力，我们可以通过力的分解方法将这个力分解为垂直和水平方向上的分力。
力的等效和替代说课
解决教学重点二
分析归纳总结
分力F1、F2
合力F
提出 猜想关系：
力的合成遵循平行四边形定则。
（已经过科学家严谨的验证）
实验存在误差， 在误差允许范 围内结论成立。
解决教学难点二
拓展应用
利用自制教具演示分析合力、分力的大小与分力夹角之间的 关系。
体操动作分析，让同学们建构起简 单的物理模型，并加以分析，调动 学生学习的积极性和主动性，并让 同学们能够将所学知识运用到实际 生活中。
兴趣特点
认知困难 教学难点：
1、探究合力与分力关系（平行四边形定则）并能理解应用 2、实验方案的设计以及从实验现象总结得出实验规律
知识与技能
（1）理解力的合成与分解与等效替代的关系 （2）知道合力与分力的几何关系是构成平行四边形
过程与方法
（1）在探究过程中理解等效替代的科学研究思想
（2）培养实验设计与探究的能力
引导学生，合理猜想
设计、进行探究实验
分析归纳总结
拓展应用
创设情境，提出概念
通过曹冲称象的故事和钱币、串联电 阻的等效替代，提出等效思想
利用课本的讨论与交流，提出力的等效 替代，并讲解相关的基本概念。
提出并解决教学重点一
引导学生，合理猜想
F合 F合
回忆初中所学知识， 猜想合力与分力之 间的关系。
F2
实验探究
平行四边 形定则
拓展应用
成与分解
教学重点：
1、理解基本概念和等效思想 2、让学生经历“合力与分力的关系”的探究过程，学习科学探究的方法。
知识基础
已学习了力的基本概念、力的图示、三种基本 性质力和矢量的概念。并在初中学习了同一直 线上的合力和分力关系。
力的等效和替代
曹冲称象
用 析合力F 的大小怎样变化？ 合力大小的取
拓 值范围如何？
展 延
先独立思考，同桌交流后作答。
伸
当两个分力大小一定时，合力随两分
力间夹角增大而变小，随夹角变小而增大。
当两个分力间夹角为0°时，合力最 大，最大值为二力之和；夹角为180°时合力 最小，最小值为二力之差。
︱F1- F2 ︱≤F≤F1+ F2
力的图示：
1、什么是力? 物体与物体的相互作用
2、力的三要素是什么？ 大小,方向,作用点
3、力的图示和力的示意图的区别? 力的图示:准确的描述力的三要素
力的图示：
例：小车在水平方向受到向右的100N的力F，如何 表示这个力呢？
1cm长表示20N的大小
20N
可编辑
思考：
1、方向相同的等效力（方向相同的共点力的合成）
实验步骤
3．按适当的比例作出两个弹簧测力计的拉力 F1 和 F2 的图示；
4．用一个弹簧测力计把橡皮条拉到_同__一__位__置___O____，记下 _弹__簧__测__力__计__的__读__数___和_细__绳__的___方__向____，并用同样的比例
作出这个力 F 的图示； 5．探究这三个力的大小及方向的关系(提示：可用虚线把合力
力的合成与分解
在物理学中，通常从作用效果相同的这一观点出发，根据 实际情况进行力的替代，称为力的合成与分解
4 力的合成
得合力的大小约为F=5×1N=5N
用量角器量出合力F与竖直方向的夹角 为37.00°
O
F1
2、计算法求合力
解：根据平行四边形定则作出下图:
F2 F合 由直角三角形可得
F合 F12 F22 5N
θ
F1
方向：与竖直方向夹 角为θ且
3 tan 4
思考与讨论
两个分力大小一定时，合力的大小随它们之间的夹 角是怎样变化的？你能确定合力的取值范围吗？
不在同一直线上的两个力怎样求合力？
制定计划与设计实验
实验目的：探究求合力的方法。 实验原理：合力的作用效果与几个分力的作用效果相同。 实验器材：粘好白纸的方木板、弹簧测力计2个、橡皮筋 1条、细绳、刻度尺。 实验准备： 1、用什么方法表示分力与合力的大小和方向？
2、怎样表明橡皮筋在一个力F的作用下作用效果与两个
但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。
力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力。
1.一种思想:等效替代 2.一个定则: 平行四边形定则 适用所有矢量的合成和分解 图解法：直观、误差大 3.两种方法 计算法：准确
2、力的合成： 求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成.
二、力的合成
1、同一直线上两个同向力的合成
两力同向相加 F=F1+F2=7N
大小F=F1+F2，方向与两力方向相同.
2、同一直线上两个反向力的合成
两力反向相减 F=F1-F2=1N 大小F =|F1-F2|，方向与较大力的方向相同.
提出猜想
气球受到的浮力与风力的合力。
1、图解法(即力的图示法)求合力 2、计算法求合力
1、图解法(即力的图示法)求合力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3、共点力：
几个力如果都作用在物体上的同一点，或者它们的作 用线相交于同一点，这几个力叫做共点力
N
T1
T
F
G
图1
图2T2 G图3 NhomakorabeaF1
F2
G
如图1、图2为共点力；而图3为非共点力．
二、探究力的合成的方法
1、同一直线上的两个力的合力
F2=3N
F1=4N
F2=3N
F1=4N
F2=3N
F1=4N
F=7N F2=3N F1=4N
F4
例：已知F1=5N，F2=10N，则两个力的合力最 大值为多少，最小值又为多少？
例：已知力F1=4N，F2=5N，F3=8N，则三 个力的合力最大值为多少，最小值又为多少 ？
合力与分力间夹角θ关系：
①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向： F合＝F1＋F2 合力方向与两个力的方向相同
②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向： F合＝｜F1－F2｜ 合力方向与分力F1、F2中较大的方
向相同。
③夹角θ越大，合力就越小： F合随F1和F2的夹角增大而减小
④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2 ⑤ F合可思能考大：于合、力等是于否、一小定于比F分1、力F2大？
设计实验：探究力的合成遵循的规律
实验器材：
方木块,白纸,弹簧称(两个),橡皮条、细绳、三角 板,刻度尺,图钉
探究实验前要明确： 1、实验目 的探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。 2、实验原理
合力的作用效果与几个分力共同作用的效 果相同。
力的作用效果有几种？你准备采用哪 一种？又如何保证它们等效？
几种特殊的情况：
θ=0o时，F合=F1+F2 θ=90o时，F合 F12 F22 θ=120o，且F1=F2时，F合=F1=F2
θ=180o时， F合 F1 F2
3、三个以上力合成的方法 先求两个力的合力，再求出这个合力与第 三个力的合力，……，得到合力。
F123
F1234
F12
F2
F3 F1
第三章 研究物体间的相互作用
第三节 力的等效和代替 第四节 力的合成与分解
小时候我们听说过曹冲称象的故事，他是怎样称出大 象的重量的？
思考: 汽车陷入泥泞，用什么方法可以将其拉出？
思考：十六匹马刚好拉开半球，两头 大象也刚好拉开半球，两次作用力产 生的效果相同吗 ？从中你能得出什么 结论？
一桶水，小孩需要二个人才能提起，而大人只需要 一个就能很轻松地提起它，就力的作用效果而言， 小孩与大人的作用效果是否一样？
F=1N
结论：同一直线上的几个力的合力的求解直接加减．
1+1在什么情况下不等于2？
在算错的情况下也可以不等于2
通过这节课学习我们可以知道：
即使在算正确的情况下也不可以等于2
2、互成角度的两个力的合力 F
Y：F=G=100N
G=100N F1
F2
F1+F2=100N
G=100N
问题：两个互成角度的两个力的合成能直接相加减吗？
今天我们学习力的等效和代替，将接触一种 很重要的物理思想方法—— 等效代替。
一.力的等效 ——力的作用效果相同简称为力的等效。
生活中很多事情可以一个力完成也可多个力完成。
说明一个力常常可以跟几个力共同达到相同效果。
二.力的替代 ——如果一个力的作用效果与另外几个力的共同 作用效果相同，那么这一个力与另外几个力可以 相互替代。
1. 合力——一个力作用在物体上，它产生的效果和几个力共同作 用在该物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个 力的合力。
2.分力——那几个力就叫做这个力的分力。 3.力的合成——求几个力的合力叫做力的合成。 4.共点力——几个力如果都作用在物体上的同一点 或它们的作用
线相交与同一点，则这几个力叫做共点力。
3、实验步骤
F1=10.0 N O
2N F合=12.8 N
F2=6.8 N
4、实验结论： F1
F合
O· F2
力是矢量，求两个力的合力时，分别用表示这两个力的 有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就 代表合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则。
【例题1】力F1＝45N,方向水平向右。 力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个 力的合力F的大小和方向。