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(共36张PPT)
第三章 相互作用
第四节 力的合成
目录
CONTENTS
01
学习目标
02
情景导入
03
新课讲解
04
小试牛刀
05
课堂小结
学习目标
01
学习目标
1.知道共点力、合力、分力、力的合成的概念，知道分力与合力的关系。根据生活情境理解等效替代的思想方法
2.理解平行四边形定则是矢量合成和分解的普遍法则，学会用平行四边形定则作图、计算求合力，知道力的三角形定则
3.通过实验探究力的平行四边形定则
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
情境导入
02
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
F1
F2
F
对于力气小的学生，两个同学才能提起一桶水；
对于力气大的老师，只需要一个人就能提起它。
就力的作用效果而言，小孩共同与大人的作用效果相同
新课讲解
03
每一对钢索对塔柱的拉力作用在同一点。它们合起来对塔柱的作用效果让塔柱好像受到一个竖直向下的力一样。这样，塔柱便能稳固地伫立在桥墩上，不会因钢索的牵拉而发生倾斜，甚至倒下。
斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索，呈对称分布，它们的一端都系在塔柱上，另一端则固定在桥面上
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
F1
F2
F
两个人同时拉动推车，也可以一个人拉动推车，从效果上讲两个人的拉力与一个人的拉力是相当的，但两个人拉力的合力并不是一个真实存在的力
等效
F1、F2可以看作 F 的分力，F 可以看作F1、F2的合力
合力是一种效果力，合力没有施力物体
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
如果力 F 的作用效果与力F1 和 F2 共同作用的效果相同，我们就称F 为F1 和 F2 的合力，F1 和 F2 为 F 的分力。
注意：合力与分力的等效替代强调的是效果相同，而不是物体的重新受力。因此在受力分析时，合力与分力不能同时分析。
一　合力与分力
合力与分力的关系
合力与分力
等效性
同体性
瞬时性
相互替代关系
受力物体相同
瞬时对应关系
各个分力作用在同一物体上
某个分力变化了，合力同时也发生变化
合力的作用效果与分力的共同作用效果相同
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1.如图所示，假设有两个力作用在同一物体上，且作用在一条直线上，F1＝50 N、F2＝20 N，你能求出这两个力的合力吗？
F1＝50 N
F2＝20 N
F1＝50 N
F2＝20 N
F合 =70N
F合 =30N
方向与两个力同向，水平向右
F合 = F1+ F2=70N
方向与较大的力同向，水平向左
F合=| F1-F2|=30N
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
如图所示，在光滑水平面上，物体受两个拉力的作用。当两个力反向时，这两个力的合力（合力最小）；当两个力同向时，这两个力的合力（合力最大）。
同一直线上力的合成
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
求几个力的合力的过程叫作力的合成。
二　力的合成与共点力
共点力
作用于物体上同一点，或者作用在同一个物体上且力的作用线相交于同一点的几个力叫作共点力。
①几个力同时作用于一点（力的作用点重合）
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
②同时作用在同一物体上的几个力，虽然作用点不重合，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
③当一个物体可以被视为质点时，
作用在物体上的几个力就可以认为是共点力
O
O2
O1
O3
F1
F2
F3
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
说明：共点力中的“点”，可能在物体上，也可能不在物体上，还可能是与物体相关联的某细绳上的一个结点
N
F2
G
F1
撬石块时，由于撬棍不能被看成质点，且受力无法交于一点，故撬棍受到的四个力不是共点力
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1、实验目的
探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。
平台、白纸、弹簧测力计（至少两个） 、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉
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。
3、实验器材
三　实验：探究两个互成角度的力的合成规律
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
（1）在桌面上固定一个贴有白纸的方木板，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上靠近顶端中点的A点，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套。
A
4、实验步骤
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
O
（2）用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置O。
（3）用铅笔从O点沿着两绳的方向画直线，作出两个力F1和F2的图示。
A
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
O
（4）只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置O点，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，作出这个力F的图示。研究这三个力的大小及方向的关系。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
5、实验结论
一个弹簧时的拉力F′和作图得到的合力F在误差范围内重合，说明两个力合成时，用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，则平行四边形的对角线所代表的力就是合力的大小和方向。
如果用表示两个共点力F1 和F2 的线段为邻边作平行四边形，那么合力F 的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来，如图所示，这叫作力的平行四边形定则。
·
O
F1
F2
F
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
（1）弹簧测力计使用前没调零会造成误差。
（2）实验中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹簧测力计的外壳与纸面之间有摩擦力会造成误差。
（3）橡皮条的结点没有拉到同一位置会造成偶然误差。
（4）如果两个分力的夹角太小或太大，F1、F2的数值太小，应用平行四边形定则作图时会造成偶然误差。
6、误差分析
学习目标
情境导入
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小试牛刀
课堂小结
从力的作用点起，按同一标度作出两个分力 F1 和 F2 的图示，再以 F1 和 F2 为邻边作平行四边形，画出过作用点的对角线，量出对角线的长度，计算出合力的大小，量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向（如图所示）。
四　求两个力共点力的合力的方法
作图法
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
类型 作图 合力的大小、方向
两分力互相垂直 F =，
tanθ =
合力与其中一个分力垂直 F =，F⊥F2
两分力等大，夹角为θ F = 2F1cos，F 与 F1 的夹角为
两分力等大，夹角为120° F = F1 = F2，θ = 60°
计算法
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
平行四边形的一半是三角形，在求合力的时候，也可以把表示原来两个力首尾相接，然后再从第一个力的始端向第二个力的末端画一条有向线段，这个有向线段就可以表示原来两个力的合力。这种求合力的方法叫作力的三角形定则。
如图所示。
力的三角形定则
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
（2）巧用特殊角：比如120°、60°等。
（3）巧用分组：同一直线上的力优先分为一组，再对其他力合成。
（4）巧用对称性：利用力的对称性，找出它们之间的夹角关系，用计算法求解。
拓展：多个共点力合成的方法
（1）基本方法：先利用平行四边形定则，求出其中两个力的合力F，如图所示，然后再利用平行四边形定则再求这个合力和第三个力的合力F′，以此类推，从而求出最后的合力。
学习目标
情境导入
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小试牛刀
课堂小结
小试牛刀
04
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1.两个共点力的大小分别为8N和13N，则这两个共点力的合力的最小值是( )
A.3N B.4N C.5N D.6N
C
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：C
解析：当两个共点力方向相反时，这两个共点力的合力最小，则最小合力
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
2.已知两个力的合力大小为6N，则这两个力的大小可能为( )
A. 1N、4N
B. 1N 、8N
C. 6N 、7N
D. 2N、9N
C
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：C
解析：1N、4N的合力范围为
1N、8N的合力范围为
6N、7N的合力范围为
2N、9N的合力范围为
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
3.探究“两个互成角度的力的合成规律”实验中，橡皮筋一端固定，另一端拴有细绳套，如图甲。先用两个弹簧测力计把橡皮筋下端拉至A点，如图乙。再改用一个弹簧测力计把橡皮筋下端拉至B点，如图丙。
（1）为使一个弹簧测力计
单独作用与两个弹簧测力计
共同作用的效果__________，
A、B两点需要重合；
（2）图乙、图丙操作中，需
要记下拉力、F的方向和__________。
相同
大小
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：（1）相同（2）大小
解析：（1）A、B两点完全重合，说明一个弹簧测力计单独作用与两个弹簧测力计共同作用的效果相同。
（2）实验中需要记下拉力 的方向和大小，才能用平行四边形法则进行验证。
课堂小结
05
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
① 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，这个力产生的效果跟原来几个力共同产生的效果相同，这个力叫那几个力的合力，原来的几个力叫分力.
（2）平行四边形定则——矢量运算法则
两个力合成时候，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就代表合力的大小和方向.
1
求几个力的合力
等效替换，合力与分力不同时存在
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
（3）合力的求解方法：①作图法；②计算法.可以根据平行四边形定则作出示意图，然后由数学知识求解对角线，即为合力.
（4）合力的取值范围：|F1-F2| ≤ F合 ≤ F1+F2
共点力
几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力就叫作共点力.
2
两分力的夹角越大，其合力越小
夹角为0°
作用力的延长线交于一点，也属于共点力
夹角为180°
相对平行力而言的，要注意非共点力不能合成
感谢观看
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