新人教版高中物理必修一：3.4《力的合成》ppt课件

(4)夹角 θ 越大，合力就越小． (5)合力可以大于等于两分力中的任何一个力，也可以小于 等于两分力中的任何一个力．
关于大小不变的两个共点力 F1、F2 的合力 F，下 列说法正确的是( )
A．合力 F 一定大于任一分力 B．合力 F 可能小于任一分力 C．合力 F 的大小可能等于 F1 或 F2 的大小 D．合力 F 的大小随 F1、F2 间夹角的增大而增大
4.力的合成
知识自学区
力的合成 1．合力、分力 (1)合力与分力：当一个物体受到几个力共同作用时，如果 一个力的_作__用__效__果__跟这几个力的共同_效__果____相同，这一个力 叫作那几个力的_合__力____，那几个力叫作这个力的__分__力___． (2)合力与分力的关系：等效替代关系．
C．用两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮 条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 O，记下 O 点的位置， 读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计 的拉力 F1 和 F2 的图示，并用平行四边形定则求出合力 F；
E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长， 读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这 个力 F′的图示；
2．物体受两个共点力F1和F2作用，其大小分别是F1＝6 N， F2＝10 N，则无论这两个力之间的夹角为何值，它们的合力不 可能是( )
A．5 N
B．10 N
C．16 N
D．18 N
解析： 二力合成时，合力的范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2， 即4 N≤F≤16 N，不在此范围的只有D选项，所以应选D.
答案： D
3．小强的妈妈提一桶水，向上提起的力为 150 N，小强和 小兰接过来共同来提，关于小强和小兰的用力，下列说法正确 的是( )
A．他们必分别只用 75 N 的力 B．他们可分别用 100 N 的力 C．他们都可用小于 75 N 的力 D．他们的力不可能大于 75 N
解析： 当两个分力方向相同时，此时分力最小，Fmin＝ 75 N，故 A 项错，B 项正确．两个小于 75 N 的力不可能得到 150 N 的合力，故 C、D 项错．
(3)在画力的合成图时，所选标度大小要适当． (4)严格按力的图示画图． 4．实验结论 在误差允许的范围内，F 和以 F1、F2 为邻边的平行四边形 的对角线 F′重合．
“验证力的平行四边形定则”实验情况如图甲所示， 其中 A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
A．两细绳必须等长 B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行 C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差 应尽可能大 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要 远些 解析： (1)该实验的关键是等效替代，故选B、D. (2)由实验操作步骤可知应选B、D. 答案： (1)BD (2)BD
如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头， 其中一人用了 450 N 的拉力，另一个人用了 600 N 的拉力．如 果这两个人所用拉力的夹角是 90°，求它们的合力．
思路图解：
解析： 方法一 作图法
如图所示，用图示中的线段表示 150 N 的力，用一个点 O 代表牌匾，依题意作出力的平行四边形．用刻度尺量出平行四 边形的对角线长为图示线段的 5 倍，故合力大小为 F＝150×5 N＝750 N，用量角器量出合力 F 与 F1 的夹角 θ＝53°.
2．力的合成 (1)力的合成：求几个力的_合__力_____的过程． (2)力的合成遵循的法则——平行四边形定则． ①内容：两个力合成时，以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___表示合力的大小 和方向． ②多个力的合成方法：先求出任意两个力的合力，再求出 这个合力与第三个力的合力，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．
答案： B
4．(2014·广州联考)下列图示中，三个大小相等的力 F 作 用于同一点 O，则合力最小的是( )
解析： 根据矢量合成的平行四边形定则可知，C选 项的合力为零，即合力最小，C正确．
答案： C
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Hale Waihona Puke 谢谢观看！• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/72021/3/7Sunday, March 07, 2021
如图(2)所示，F＝2 OD ＝2F1cos 30°＝ 3F1＝34.6 N. 答案： 用作图法求得合力为35 N，用计算法求得合力 为34.6 N
探究求合力的方法 1．实验原理 等效替代法． 2．探究过程 (如图所示)
(1)在长木板上用图钉固定一张白纸，在白纸上用图钉固定 一根橡皮条．
(2)在橡皮条的另一端拴上轻质小圆环，用两个弹簧测力计 互成角度地拉橡皮条，记下结点的位置 O、弹簧测力计的示数 和方向，即两个分力 F1、F2 的大小和方向．
达标检测区
1．下列关于分力和合力的说法正确的是( ) A．分力与合力同时作用在物体上 B．分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用 在物体上时产生的效果相同 C．合力总是大于分力 D．合力F的大小随分力F1、F2间夹角的增大而减小，合 力可能大于、等于或小于任一分力 解析： 合力与分力的作用效果相同，合力可以大于、 等于或小于任一分力． 答案： BD
(3)只用一个弹簧测力计拉小圆环，将结点拉到 O 点，记下 此时拉力 F 的大小和方向．
(4)选定标度，作出力 F1、F2 和 F 的图示． (5)以 F1、F2 为邻边作平行四边形，并作出对角线 F′. (6)比较 F 与 F′是否重合．
3．注意事项 (1)两拉力夹角应适当大些，两次拉动小圆环必须到同一位 置． (2)在记录小圆环位置 O 和轻绳的方向时，所用铅笔的笔尖 要细；在记录轻绳方向时，不要直接沿轻绳方向画直线，应接 近轻绳两端(距离尽量大些)在白纸上画两个射影点(点尽量小， 位置要准)，去掉轻绳后再过这两个射影点连直线，这样画出的 力的方向误差较小．
(2)夹角为 θ，大小相等的两个力的合成，如图乙所示． 由几何知识，作出的平行四边形为菱形，其对角线相互垂 直且平分，则合力大小 F＝2F1cosθ2，方向与 F1 的夹角为θ2.
(3)夹角为 120°的两等大的力的合成，如图丙所示． 由几何知识得出对角线将平行四边形分为两个等边三角 形，故合力与分力大小相等．
解析： 由共点力合成的平行四边形定则可知，由于表示 分力的两邻边的长短及其夹角的变化，使得表示合力的对角线 的长度大于两邻边、小于两邻边、等于其中某一邻边都是可能 的，因此合力大于分力、小于分力、等于分力也都是可能的．另 外，平行四边形中两邻边夹角越小，其对角线越长；夹角越大， 其对角线越短．所以，合力的大小随分力间夹角减小而增大， 随分力间夹角增大而减小．正确选项为 B、C.
F．比较力 F′和 F 的大小和方向，看它们是否相同，得 出结论．
上 述 步 骤 中 ： 有重 要 遗 漏 的 步 骤的 序 号 是 ________ 和 ________ ； 遗 漏 的 内 容 分 别 是 ______________________________________________________ ____________________________________________________.
(1)图乙中的 F 与 F′两力中，方向一定沿 AO 方向的是 ________．
(2)做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是： A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用 图钉把白纸钉在方木板上； B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点，在橡皮条 的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
解析： (1)力 F′为用一只弹簧拉橡皮条时力的大小和方 向，所以 F′与 AO 的方向相同．
(2)根据验证力的平行四边形定则的操作规程可知，有重要 遗漏的步骤的序号是 C、E.C 中未记下两条细绳的方向，E 中 未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置 O
答案： 见解析．
3－1：在验证力的平行四边形定则时，先将橡 皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细 绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个 弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计 通过细绳拉橡皮条．
2－1：如图所示，物体受到大小相等的两个 拉力作用，每个拉力都是 20 N，夹角是 60°，求这两个力的合 力．(用两种方法求)
解析： 方法一 取图(1)中的某段长表示 5 N，作出平行 四边形，量得对角线长即可求出，合力 F 大小为 35 N，合力的 方向沿 F1、F2 夹角的平分线．
方法二 两个力大小相等，因此作出的平行四边形是菱 形，可用计算法求得合力 F，
答案： AC
求合力的方法 1．作图法 作图法就是根据平行四边形定则作出标准的平行四边形， 然后根据图形用测量工具确定出合力的大小、方向．具体操作 流程如下：
2．计算法 可以根据平行四边形定则作出示意图，然后根据几何知识 求解平行四边形的对角线，即为合力．以下为求合力的几种特 殊情况： (1)相互垂直的两个力的合成，如图甲所示． 由几何知识，合力大小 F＝ F21＋F22，方向(用与 F1 的夹角 θ 表示)满足：tan θ＝FF21.
要点探究区
合力与分力的关系 1．合力与分力相关性 (1)等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同， 它们在效果上可以相互替代． (2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力 为同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力．
2．合力与分力间的大小关系 当两分力 F1、F2 大小一定时： (1)最大值：当两个力同向时，合力 F 最大，Fmax＝F1＋F2， 合力与分力方向相同． (2)最小值：当两个力反向时，合力 F 最小，Fmin＝|F1－F2|， 合力与分力中较大的力方向相同． (3)合力范围：互成角度的两个共点力的合力大小范围是： |F1－F2|≤F≤F1＋F2.