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第一课时 力的合成
3.4《力的合成与分解》
【学习目标】
1.通过《三个和尚》寓言故事中的片段，让学生理解合力与分力的等效替代关系；
2.通过小组实验，让学生知道力的合成遵从平行四边形定则；
3.通过对例题的分析让学生掌握求解合力的常用方法——作图法和计算法。
一个和尚提水喝，两个和尚抬水喝。一个和尚对水桶施加的一个力F与两个和尚对水桶施加的两个力F1和F2，就“提起水桶”而言，一个力F的作用效果与两个力F1和F2共同的作用效果相同吗？
情景分析
如果一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，那么我们就把这个力叫作那几个力的合力，那几个力叫作这个力的分力。
一、合力与分力
合力
分力
等效替代
问题2.对物体进行受力分析时，合力和分力能同时出现吗？
不能同时出现。
问题1.合力与分力之间存在什么关系？
二、力的合成
在物理学中，我们把求几个力的合力的过程，叫做力的合成。
如何将力进行合成？
同一直线上两个力的合成
2N
10N
二力同向
2N
10N
F=2N + 10N=12N
二力反向
2N
10N
2N
10N
F=10N – 2N=8N
【结论】
两力同向相加，合力大小F =F1+F2，方向与两力方向相同；
两力反向相减，合力大小F =|F1-F2|，方向与较大力的方向相同。
如何求合力
你能设计一个实验定量探究出合力与分力的关系吗？
力的图示
互成角度的两个力如何合成呢？
实验探究
探究两个互成角度的力的合成规律
问题1.本实验的原理是什么？
问题2.如何保证合力与分力等效？
两次把橡皮筋的结点拉到同一位置O
合力与分力等效替代
问题4.如何记录力的大小和方向？
力的大小由弹簧测力计读出：调零，正视，两位小数
力的方向沿着细线方向：两点（适当远）确定一条直线
问题5.如何在白纸上将合力F，分力F1、F2表示出来？
用同一标度作三个力的图示
问题3.用弹簧测力计拉伸橡皮条时要注意什么？
两细绳间夹角在600~1200之间为宜，弹簧测力计和细绳要与纸面平行。
实验仪器：
方木板，白纸，弹簧测力计（量程5N，两个），橡皮条，细绳套，直尺，三角板，铅笔，图钉（几个）
实验步骤：
（1）将长木板放置在水平桌面上，在长木板上铺一张白纸，用图钉固定。
（2）将橡皮条的一端固定，在另一端拴上两个细绳套。
（3）用两个弹簧测力计分别勾住细绳套，互成角度（600~1200之间）地拉伸橡皮条，使结点伸长到某一位置O，用铅笔描下O点的位置，记录两细绳的方向和两个弹簧测力计的示数。
（4）用一个弹簧测力计拉伸橡皮条，仍将结点拉伸到同一位置O点，记录细绳的方向和弹簧测力计的示数。
（5）取合适的标度，做出力的图示。
0.2N
F2
F1
O
F
（6）整理实验器材。
用直尺和三角板作出以F1和F2为临边的平行四边形，并作出所夹的对角线。
F1
O
F2
数据处理：
F
结论：
F2
F
·
F1
O
求两个力的合成，如果以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，这个规律叫做力的平行四边形定则。
【例题】某物体受到一个大小为33N的力，方向水平向右，还受到一个大小为44N的力，方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。
解：
取1cm长的线段表示10N的力
作出力的平行四边形，如图所示
用刻度尺测得表示合力的对角线长度为5.5cm，则合力大小F＝5.5cm×10N /cm=55N
用量角器测得合力方向与F1的夹角为53°
作图法
计算法
作出力的图示，如图所示,
则合力的大小为:
由 知，
则合力方向与F1的夹角为53°
小结
一、合力与分力
二、力的合成
（1）同一直线上两力的合成：同向相加，反向相减
（2）互成角度的两力的合成：平行四边形定则
合力
分力
等效替代
三、求解合力的方法
作图法、计算法

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