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1、高中物理必修一第三章第4节,力的合成,1、合力与分力 当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力产生的作用效果如果能跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力。 合力与分力的关系是“等效替代”。,一、力的合成,2.力的合成 定义：求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。,说明： （1）适用于同一物体上所受的共点力 （2）两个分力一定时，力的合成是唯一的 （3）不同性质的力可以合成,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同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。,二、共点力
2、,一条直线上的力的合成,F1,F2,F1,F=F1 + F2,F=F1 - F2,一个力作用,二力同向,二力反向,互成角度的力怎样求合力？,三、探究求合力的方法,方木板、白纸、弹簧测力计2个、橡皮条1条，细绳细绳套各两个、三角板、刻度尺、图钉几个、铅笔,三、实验器材,一、实验目的:,二、实验原理:,探究求合力的方法,合力的作用效果与几个分力的作用效果相同(等效替代),实验探究,思考：,1、怎样表明橡皮筋受一个力F的作用效果与两个力F1、F2的共同效果相同？,2、怎样描绘力的方向？,3、怎样表述合力的大小、方向与分力大小、方向的关系？,两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，这两个
3、邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。,四、平行四边形定则,F12,F123,F1234,将任两力合成，再与其它力合成，直到求出最终的合力。,多个力的合成？ 逐次合成法,将两分力F1、F2首尾相接（没箭头为首，有箭头为尾），合力F就是F1首端指向F2尾端的有向线段所表示的力。,三角形定则,平行四边形定则、三角形定则，是适用于所有矢量的运算法则,力的合成的平行四边形定则、三角形定则，只适用于共点力,五、合力的求法,1、作图法 选取统一的标度，严格作出力的图示及平行四边形，量出对角线长度，按标度转换成合力大小,作F1、F2的力的图示 以F1、F2为邻边作平行四边形，得到对角线 根据分力的标度去度
4、量该对角线，对角线长度表示合力的大小，与F1或F2的夹角表示合力的方向。,合力大小,合力方向,（ 为合外力F与F1之间的夹角）,2、计算法 根据平行四边形定则作出力的合成示意图； 将物理问题转换为数学几何问题，根据正、余玄定理及三角函数等计算合力；,合力与分力关系的讨论：,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。（演示） （1）当两个分力方向相同时（夹角为00） 合力最大，大小等于两力之和； （2）当两个分力方向相反时（夹角为1800） 合力最小，大小等于两力之差。 结论：合力大小范围 F1 - F2 F F1 + F2,2、 如果两个大小相等的分力，在合力不变
5、的情况下，夹角变大，两个分力大小如何变化？ （演示） 合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。,3、夹角一定，其中一分力F1的已知，另一分力F2减小时，合力的变化情况？,一分力减小，合力减小,一分力减小，合力先减小后增大,F,F2,F2,小结,1、合力与分力的关系是“等效替代”。 2、平行四边形定则：不在一条直线的两个力的合成时，以表示这两个分力的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。 3、合力与分力的大小关系： （1）合力大小范围F1 - F2 FF1 + F2 合力不一定比分力大 （2）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
6、力越小。 （3）合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大。,（1）把方木板平放在水平桌面上，用图钉把白纸固定在方木板上。 （2）用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点，橡皮条的另一端系上两条细绳，细绳的另一端各系着绳套。 （3）用两弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某位置O点。用铅笔记下O的位置和两条细绳的方向，从弹簧测力计上读出并记下F1、F2的力的大小。 （4）放开弹簧秤，使结点重新回到原点，再用一只弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O，读出弹簧测力计的示数F，记下细绳的方向。 （5）按同一标度作出F1、F2和F的力的图示,四、实验过程,橡皮条两次都要沿相同方向拉伸相同长度； 弹簧测力计、橡皮条、细绳与木板贴近平行（同一平面）； 弹簧测力计拉力尽量大一些（减小读数误差），两拉力夹角适当大些（避免合力超过弹簧测力计的量程）； 结点O尽量小，细绳套尽量小； 记录结点位置O和细绳方向时，铅笔尽量细，细绳尽量长，标记同一细绳方向的两点尽量远些； 画力的合成图时，选取同一标度，标度大小适中； 严格按照力的图示画图.,五、注意事项,力的合成实验二,