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第三章 相互作用——力
第4节 课时1 力的合成
思考：如图放在地面上的小车受到四个力的作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？
用一个力的单独作用替代以上四个力的共同作用，而效果不变，上述问题就迎刃而解了。这就是我们要讲的力的合成。
G
FN
Ff
F
F
1．理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。
2．掌握平行四边形定则的内容，会用它求两个分力的合力。
01 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，这几个力叫作共点力。
1.共点力
F1
F2
F4
F1
F3
F2
F3
2.合力和分力
根据下面两幅图，你能得出合力和分力的概念吗？
水桶所受拉力示意图
吊灯所受拉力示意图
（1）假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。
（2）假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。
3.合力和分力的理解
①等效性
②同体性
③瞬时性
合力的作用效果与分力的共同作用效果相同(相互替代关系)
各个分力作用在同一物体上(受力物体相同)
某个分力变化了，合力同时也发生变化(瞬时对应关系)
1.力的合成：求几个力的合力的过程
等效替代
力的合成
02 力的合成
同向相加反向相减
二力同向
10N
5N
10N
5N
二力反向
5N
10N
10N
F=5N + 10N=15N
F=10N – 5N=5N
5N
2.同一条直线上的两个力合成
思考：互成角度的两个共点力，如何得到合力的大小和方向呢？
互成角度的两个共点力还是简单的加减吗？有没有什么可遵守的规律吗？
F
F1
F2
1.实验目的：
探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。
3.实验:探究两个互成角度的力的合成规律
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：
方木块、白纸、弹簧称(两个) 、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉。
（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
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
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。
实验探究
(5)注意事项
①测力计在使用前应将其水平放置，检查、校正零点。明确量程和最小分度。
②施加拉力时要沿测力计轴线方向，并且使拉力平行于木板。
③拉力应适当的大些，但不要超过量程。
④两力间的夹角不能太大也不能太小。
⑤画力的图示时应选择适当的标度，尽量使图画得大一些，要严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形。
(6)实验结论
在误差允许范围内，两个互成角度的力的合成遵守平行四边形定则。
(1)合力一定比分力大吗？
F1
F
F2
合力可以小于分力
合力可以与分力等大
结论1：合力可以大于分力，可以与分力等大或者比分力还小。
4.对合力与分力的理解
F1=F2
F
F2
120°
合力可以大于分力
F1
F
F2
图1
图2
图3
(2)如果两个分力F1 、F2的大小不变，当它们的夹角在0°和180°之间变化时，其合力的大小如何变化？
F1
F
F2
F
F1
F2
F1
F
F2
当夹角为180°时,即两力反向时，合力最小，为│F1-F2 │
当夹角为0°时，即两力同向时，合力最大，为F1+F2 。
结论2：①两个分力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小。
②两个共点力的合力大小范围：│F1-F2 │≤ F合≤ F1+F2
结论3： 先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，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。
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
（3）如何求多个共点力的合力呢？
1. (多选)对两个大小不等的共点力进行合成，则( )
A．合力可能比最小的分力小
B．合力可能同时垂直于两个分力
C．合力的方向可能与一个分力的方向相反
D．两个分力的夹角在0°到180°之间变化时，夹角越小，合力越大
ACD
2.如图，甲、乙两位同学分别用力 F1、F2共同提着一桶水，水桶静止； 丙同学单独向上用力F也能提着这桶水，让水桶保持静止，则F1和F2的合力（　　）
A．大于F B．小于F
C．等于F D．方向向下
C
3. 如图所示,在做“探究求合力的方法”实验时，实验者需要完成的操作是( )
A.测量细绳的长度和记录弹簧测力计的示数
B.测量橡皮条原长和细绳的长度
C.记录弹簧测力计的示数和细绳的方向
D.测量橡皮条的总长度和原长
C
4.如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F1＝10 N，则这5个力的合力大小为（　　）
A．50 N B．30 N
C．20 N D．10 N
B
一、共点力的合成
1、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，这几个力叫作共点力。
2、合力和分力
二、力的合成
1、力的合成：求几个力的合力的过程叫作力的合成；
2、力的合成符合平行四边形定则。
3、合力大小范围：︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2

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