【同步導(dǎo)學(xué)】高中物理 3.4力的合成課件 新人教必修1

4．力的合成一、力的合成1．合力、分力(1)合力與分力：當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力共同作

用時(shí)，如果一個(gè)力的__________跟這幾個(gè)力的

共同______相同，這一個(gè)力叫做那幾個(gè)力的

______，那幾個(gè)力叫做這個(gè)力的______．(2)合力與分力的關(guān)系：等效替代關(guān)系．作用效果效果合力分力2．力的合成(1)力的合成：求幾個(gè)力的_____的過程．(2)力的合成遵循的法則——平行四邊形定則．①內(nèi)容：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的

線段為鄰邊作____________，這兩個(gè)鄰邊之

間的________表示合力的大小和方向．②兩個(gè)以上的力的合成方法：先求出任意兩

個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的

合力，直到把__________都合成進(jìn)去，最后

得到的結(jié)果就是這些力的合力．合力平行四邊形對(duì)角線所有的力二、共點(diǎn)力1．共點(diǎn)力：幾個(gè)力如果都作用在__________，

或者它們的作用線______________，這幾個(gè)力

就叫做共點(diǎn)力．2．力的合成的平行四邊形定則，只適用于

________.同一點(diǎn)上相交于同一點(diǎn)共點(diǎn)力一、合力與分力的關(guān)系1．正確理解合力與分力(1)合力與幾個(gè)分力間是等效替代關(guān)系，受力分析時(shí)，分力與合力不能同時(shí)作為物體所受的力．(2)只有同一物體同時(shí)受到的力才能合成．(4)夾角θ越大，合力就越?。?5)合力可以大于等于兩分力中的任何一個(gè)力，也可以小于等于兩分力中的任何一個(gè)力．【特別提醒】

(1)力的合成是唯一的；(2)只有同一物體所受的力才能合成；(3)不同性質(zhì)的力也可以合成，因?yàn)楹狭εc分力是作用效果上的一種等效代替．在實(shí)際研究幾個(gè)力的合力時(shí)，常采用平行四邊形定則，通過作圖法或解析法求出合力．關(guān)于大小不變的兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2的合力F，下列說法正確的是(

)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的大小隨F1、F2間夾角增大而增大解析析：：由共共點(diǎn)點(diǎn)力力合合成成的的平平行行四四邊邊形形定定則則可可知知，，由由于于表表示示分分力力的的兩兩鄰鄰邊邊的的長(zhǎng)長(zhǎng)短短及及其其夾夾角角的的變變化化，，使使得得表表示示合合力力的的對(duì)對(duì)角角線線的的長(zhǎng)長(zhǎng)度度大大于于兩兩鄰鄰邊邊、、小小于于兩兩鄰鄰邊邊、、等等于于其其中中某某一一鄰鄰邊邊都都是是可可能能的的，，所所以以，，合合力力大大于于分分力力、、小小于于分分力力、、等等于于分分力力也也都都是是可可能能的的．．另另外外，，平平行行四四邊邊形形中中兩兩鄰鄰邊邊夾夾角角越越小小，，其其對(duì)對(duì)角角線線越越長(zhǎng)長(zhǎng)；；夾夾角角越越大大，，其其對(duì)對(duì)角角線線越越短短．．所所以以，，合合力力的的大大小小隨隨分分力力間間夾夾角角減減小小而而增增大大，，隨隨分分力力間間夾夾角角增增大大而而減減小小．．正正確確選選項(xiàng)項(xiàng)為為B、C.答案案：：BC二、、探探究究求求合合力力的的方方法法1．探探究究方方案案(1)先將將橡橡皮皮筋筋一一端端固固定定，，另另一一端端用用兩兩個(gè)個(gè)力力F1、F2使其其伸伸長(zhǎng)長(zhǎng)一一定定長(zhǎng)長(zhǎng)度度，，如如下下圖圖甲甲所所示示；；再再用用一一個(gè)個(gè)力力F作用于于橡皮皮筋的的同一一點(diǎn)，，使其其伸長(zhǎng)長(zhǎng)到同同樣的的長(zhǎng)度度，如如下圖圖乙所所示，，那么么F與F1、F2的效果果相同同．(2)若記下下F1、F2及F的大小小和方方向，，畫出出各個(gè)個(gè)力的的圖示示，就就可研研究F與F1、F2的關(guān)系系了．．2．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)操作作(1)用圖釘釘把白白紙固固定于于方木木板上上，把把橡皮皮筋的的一端端固定定，另另一端端拴上上兩個(gè)個(gè)細(xì)繩繩套．．(2)用兩個(gè)個(gè)彈簧簧測(cè)力力計(jì)成成某一一角度度地通通過細(xì)細(xì)繩套套把橡橡皮筋筋拉到到某一一點(diǎn)O.用鉛筆筆記下下O點(diǎn)的位位置、、兩彈彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)的讀讀數(shù)F1、F2和兩條條細(xì)繩繩的方方向．．(3)用一個(gè)個(gè)彈簧簧測(cè)力力計(jì)將將同一一條橡橡皮筋筋拉到到O點(diǎn)，記記下彈彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)的讀讀數(shù)F和細(xì)繩繩的方方向．．(4)選定標(biāo)標(biāo)度，，作出出力F1、F2和F的圖示示．(5)結(jié)果：：以F1、F2為鄰邊邊作平平行四四邊形形，并并作出出對(duì)角角線(如圖丙丙所示示)．結(jié)論：：F對(duì)橡皮皮筋作作用的的效果果與F1和F2共同的的作用用效果果相同同，即即F是F1和F2的合力力．若若F的圖示示和對(duì)對(duì)角線線在誤誤差允允許的的范圍圍內(nèi)重重合，，則說說明，，合力力與兩兩分力力遵循循平行行四邊邊形定定則．．3．注意意事項(xiàng)項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)中中的兩兩只彈彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)的選選取方方法是是：將將兩只只彈簧簧測(cè)力力計(jì)調(diào)調(diào)零后后互勾勾對(duì)拉拉過程程中，，讀數(shù)數(shù)相同同，則則可選選；若若讀數(shù)數(shù)不同同，應(yīng)應(yīng)另換換，直直至相相同為為止．．(2)彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)使用用前要要檢查查指針針是否否指在在零刻刻度線線上，，否則則應(yīng)校校正零零位(無法校校正的的要記記錄下下零誤誤差)．還需需用鉤鉤碼檢檢查是是否存存在示示值誤誤差，，若存存在，，應(yīng)加加以校校正．．(3)被測(cè)力力的方方向應(yīng)應(yīng)與彈彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)軸線線方向向一致致，拉拉動(dòng)時(shí)時(shí)彈簧簧不可可與外外殼相相碰或或摩擦擦．(4)在同一一次實(shí)實(shí)驗(yàn)中中，使使橡皮皮條拉拉長(zhǎng)時(shí)時(shí)結(jié)點(diǎn)點(diǎn)O的位置置一定定要相相同．．(5)細(xì)繩套套應(yīng)適適當(dāng)長(zhǎng)長(zhǎng)一些些，便便于確確定力力的方方向．．不要要直接接沿細(xì)細(xì)繩套套的方方向畫畫直線線，應(yīng)應(yīng)在細(xì)細(xì)繩套套末端端用鉛鉛筆畫畫一個(gè)個(gè)點(diǎn)，，取掉掉細(xì)繩繩套后后，再再將所所標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)與O點(diǎn)連一一直線線確定定力的的方向向．(6)在同一一次實(shí)實(shí)驗(yàn)中中，畫畫力的的圖示示所用用的標(biāo)標(biāo)度要要相同同，并并且要要恰當(dāng)當(dāng)選取取標(biāo)度度，使使所作作力的的圖示示稍大大些．．(7)在具體體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，，兩分分力間間夾角角不宜宜過大大，也也不宜宜過小小，以以60°°～100°之間為為宜．．(1)在做“驗(yàn)證力力的平平行四四邊形形定則則”實(shí)驗(yàn)時(shí)時(shí)，橡橡皮條條的一一端固固定在在木板板上，，用兩兩個(gè)彈彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)把橡橡皮條條的另另一端端拉到到某一一確定定的O點(diǎn)，以以下操操作中中錯(cuò)誤誤的是是()A．同一一次實(shí)實(shí)驗(yàn)中中，O點(diǎn)位置置允許許變動(dòng)動(dòng)B．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中，，要記記錄彈彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)的讀讀數(shù)和和O點(diǎn)的位位置C．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中，，把橡橡皮條條的另另一端端拉到到O點(diǎn)時(shí)，，兩個(gè)個(gè)彈簧簧測(cè)力力計(jì)之之間的的夾角角必須須取90°°D．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中，，要始始終將將其中中一個(gè)個(gè)彈簧簧測(cè)力力計(jì)沿沿某一一方向向拉到到最大大量程程，然然后調(diào)調(diào)節(jié)另另一彈彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)拉力力的大大小和和方向向，把把橡皮皮條另另一端端拉到到O點(diǎn)(2)如下圖圖所示示，是是甲、、乙兩兩位同同學(xué)在在做本本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)得得到的的結(jié)果果，其其中F是用作作圖法法得到到的合合力，，F(xiàn)′是通過過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)測(cè)得得的合合力，，則哪哪個(gè)實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)結(jié)果是是符合合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)事實(shí)實(shí)的？？________(填“甲”或“乙”)甲乙乙解析：：(1)由合力力的定定義，，只有有兩次次都把把橡皮皮條拉拉到同同一個(gè)個(gè)位置置(O點(diǎn))，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中測(cè)測(cè)得的的才是是合力力．A說法是是錯(cuò)誤誤的．．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中，，除了了要記記錄彈彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)的讀讀數(shù)、、O點(diǎn)的位位置以以外，，還要要記錄錄兩個(gè)個(gè)分力力的方方向(即繩子子拉的的方向向)，B說法是是錯(cuò)誤誤的．．兩個(gè)個(gè)彈簧簧測(cè)力力計(jì)之之間的的夾角角實(shí)際際上就就是兩兩個(gè)分分力的的夾角角，這這個(gè)夾夾角并并非一一定取取90°°，理論論上是是任意意的，，C說法也也是錯(cuò)錯(cuò)誤的的．實(shí)實(shí)驗(yàn)中中如果果始終終將其其中一一個(gè)彈彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)沿某某一方方向拉拉到最最大量量程，，則在在調(diào)節(jié)節(jié)另一一個(gè)彈彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)計(jì)時(shí)很很容易易使得得這個(gè)個(gè)彈簧簧測(cè)力力計(jì)超超過其其量程程，這這是不不允許許的，，D說法也也是錯(cuò)錯(cuò)誤的的．(2)因?yàn)镕′是只用用一個(gè)個(gè)彈簧簧測(cè)力力計(jì)拉拉橡皮皮條得得到的的，所所以拉拉力的的方向向(實(shí)驗(yàn)中中測(cè)得得的合合力方方向)一定沿沿著橡橡皮條條的方方向，，即F′的方向向沿著著橡皮皮條的的方向向．實(shí)實(shí)驗(yàn)中中用作作圖法法得到到的合合力F由于實(shí)實(shí)驗(yàn)誤誤差，，不一一定沿沿著橡橡皮條條的方方向，，故甲甲圖更更符合合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)事實(shí)實(shí)．答案：：(1)ABCD(2)甲三、用用平行行四邊邊形定定則求求合力力的方方法1．作圖圖法根據(jù)兩兩個(gè)分分力的的大小小和方方向，，用力力的圖圖示法法，從從力的的作用用點(diǎn)起起，按按同一一標(biāo)度度作出出兩個(gè)個(gè)分力力F1、F2，再以以F1、F2為鄰邊邊作出出平行行四邊邊形，，從而而得到到F1、F2之間的的對(duì)角角線，，根據(jù)據(jù)表示示分力力的標(biāo)標(biāo)度去去度量量該對(duì)對(duì)角線線，對(duì)對(duì)角線線的長(zhǎng)長(zhǎng)度就就代表表了合合力的的大小小，對(duì)對(duì)角線線與某某一分分力的的夾角角就可可以代代表合合力的的方向向．(3)夾角為為120°的兩等等大的的力的的合成成，如如圖丙丙所示示：由幾何何知識(shí)識(shí)得出出對(duì)角角線將將平行行四邊邊形分分為兩兩個(gè)等等邊三三角形形，故故合力力與分分力大大小相相等．．甲乙乙丙丙【特別提提醒】作圖時(shí)時(shí)，合合力、、分力力要共共點(diǎn)，，實(shí)線線、虛虛線要要分清清，標(biāo)標(biāo)度統(tǒng)統(tǒng)一且且適當(dāng)當(dāng)．答案：：D解析：：根據(jù)平平行四四邊形形定則則可知知，兩兩個(gè)共共點(diǎn)力力的合合力的的大小小不一一定大大于小小的分分力，，如下下圖甲甲所示示；也也不一一定小小于大大的分分力，，如下下圖乙乙所示示；合合力的的大小小不隨隨分力力間夾夾角的的增大大而增增大，，如下下圖丙丙所示示，并并且也也不一一定大大于任任意一一個(gè)分分力．．故選選項(xiàng)D正確．．答案：：D【跟蹤發(fā)發(fā)散】1－1：下列列關(guān)于于分力力和合合力的的說法法正確確的是是()A．分力力與合合力同同時(shí)作作用在在物體體上B．分力力同時(shí)時(shí)作用用在物物體上上時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生的的效果果與合合力單單獨(dú)作作用在在物體體上時(shí)時(shí)產(chǎn)生生的效效果相相同C．合力力總是是大于于分力力D．合力力F的大小小隨分分力F1、F2間夾角角的增增大而而減小小，合合力可可能大大于、、等于于或小小于任任一分分力解析：：合力與與分力力的作作用效效果相相同，，合力力可以以大于于、等等于或或小于于任一一分力力．答案：：BD【反思總總結(jié)】(1)求解矢矢量時(shí)時(shí)要注注意不不僅要要求出出其大大小，，還要要求出出其方方向．．其方方向經(jīng)經(jīng)常用用它與與已知知矢量量的夾夾角表表示．．(2)比較兩兩種解解法：：分析析可知知應(yīng)用用計(jì)算算法求求解較較為精精確，，作圖圖法的的精確確度相相對(duì)差差些，，但在在測(cè)量量誤差差允許許范圍圍內(nèi)，，所得得的結(jié)結(jié)果還還是一一致的的．(3)用作圖圖法求求合力力時(shí)，，要采采用統(tǒng)統(tǒng)一的的標(biāo)度度，要要標(biāo)出出箭頭頭且實(shí)實(shí)線、、虛線線要分分明．．【跟蹤發(fā)發(fā)散】2－1：一個(gè)個(gè)物體體受到到大小小相等等的兩兩個(gè)拉拉力作作用，，每個(gè)個(gè)拉力力都是是100N，夾角角為90°°，求這這兩個(gè)個(gè)力的的合力力．答案：：141.4N，方向向與F2成45°°角解析：：求三個(gè)個(gè)力的的合力力大小小的范范圍，，則先先確定定兩個(gè)個(gè)力合合力的的大小小范圍圍，由由平行行四邊邊形定定則，，5N和7N的合力力最大大為12N，最小小為2N，則這這個(gè)合合力大大小可可能為為9N，而若若它的的方向向與9N的方向向相反反，這這兩個(gè)個(gè)力合合成后后的合合力可可能為為0，若它它的大大小為為12N，且方方向與與9N力的方方向相相同時(shí)時(shí)，合合力的的大小小可能能是21N，故正正確答答案為為D.答案：：D【反思總總結(jié)】(1)F1，F(xiàn)2兩力合合力大大小的的取值值范圍圍為|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|.(2)多個(gè)力力合成成時(shí)，，先求求出任任意兩兩個(gè)力力的合合力，，再求求出這這個(gè)合合力與與第三三個(gè)力力的合合力，，直到到把所所有的的力都都合成成進(jìn)去去，最最后得得到的的結(jié)果果就是是這些些力的的合力力．解析：：兩個(gè)共共點(diǎn)力力的合合力大大小的的取值值范圍圍是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.根據(jù)以上上關(guān)系，，可以求求得F2大小的取取值范圍圍是60N≤F2≤140N．故只有有選項(xiàng)C正確．答案：CC．用兩個(gè)個(gè)彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)分分別鉤住住繩套，，互成角角度地拉拉橡皮條條，使橡橡皮條伸伸長(zhǎng)，結(jié)結(jié)點(diǎn)到達(dá)達(dá)某一位位置O.記錄下O點(diǎn)的位置置，讀出出兩個(gè)彈彈簧測(cè)力力計(jì)的示示數(shù)D．按選好好的標(biāo)度度，用鉛鉛筆和刻刻度尺作作出兩只只彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)的的拉力F1和F2的圖示，，并用平平行四邊邊形定則則求出合合力FE．只用一一只彈簧簧秤，通通過細(xì)繩繩套拉橡橡皮條使使其伸長(zhǎng)長(zhǎng)，讀出出彈簧測(cè)測(cè)計(jì)力的的示數(shù)，，記下細(xì)細(xì)繩的方方向，按按同一標(biāo)標(biāo)度作出出這個(gè)力力F′的圖示F．比較F′和F的大小和和方向，，看它們們是否相相同，得得出結(jié)論論上述步驟驟中：(1)有重要遺遺漏的步步驟的序序號(hào)是______和______；(2)遺漏的內(nèi)內(nèi)容分別別是__________和__________．解析：根據(jù)驗(yàn)證證力的平平行四邊邊形定則則的操作作規(guī)程可可知，有有重要遺遺漏的步步驟序號(hào)號(hào)是C、E.在C中未記下下兩條繩繩的方向向．E中未說明明是否把把橡皮條條的結(jié)點(diǎn)點(diǎn)拉到了了同一位位置O.答案：(1)CE(2)C中未記下下兩條繩繩的方向向E中未說明明是否把把橡皮條條的結(jié)點(diǎn)點(diǎn)拉到了了同一位位置O【跟蹤發(fā)散散】4－1：(2009·山東卷)請(qǐng)完成以以下兩小小題．某同學(xué)在在家中嘗嘗試驗(yàn)證證平行四四邊形定定則，他他找到三三條相同同的橡皮皮筋(遵循胡克克定律)和若干小小重物，，以及刻刻度尺、、三角板板、鉛筆筆、細(xì)繩繩、白紙紙、釘子子，設(shè)計(jì)計(jì)了如下下實(shí)驗(yàn)：：將兩條條橡皮筋筋的一端端分別掛掛在墻上上的兩個(gè)個(gè)釘子A、B上，另一一端與第第三條橡橡皮筋連連接，結(jié)結(jié)點(diǎn)為O，將第三三條橡皮皮筋的另另一端通通過細(xì)繩繩掛一重重物．解析：(1)運(yùn)用等效效思想來來驗(yàn)證平平行四邊邊形定則則，即要要驗(yàn)證以以兩力為為平行四四邊形的的鄰邊，，作平行行四邊形形，其對(duì)對(duì)角線是是否和合力相符符．本小小題中結(jié)結(jié)點(diǎn)受三三個(gè)力，，其中兩兩個(gè)力的的合力與與第三個(gè)個(gè)力等大大反向，，故先測(cè)測(cè)出各力力的大小小和方向向，然后后作出各各力的圖圖示，以以兩邊為為鄰邊做做平行四四邊形，，如果在在實(shí)驗(yàn)誤誤差范圍圍內(nèi)平行行四邊形形的對(duì)角角線與第第三個(gè)力力等大反反向，即即可驗(yàn)證證．為測(cè)測(cè)量各力力的大小小故需要要記錄橡橡皮筋原原長(zhǎng)、懸懸掛重物物后的長(zhǎng)長(zhǎng)度以及及記錄懸懸掛重物物后O點(diǎn)位置．．故應(yīng)選選bcd.(2)可以通過過改變小小重物改改變各力力的大小小．答案：(1)bcd(2)更換不同同的小重重物1．關(guān)于共共點(diǎn)力，，下列說說法中正正確的是是()A．作用在在一個(gè)物物體上的的兩個(gè)力力，如果果大小相相等、方方向相反反，這兩兩個(gè)力是是共點(diǎn)力力B．作用在在一個(gè)物物體上的的兩個(gè)力力，如果果是一對(duì)對(duì)平衡力力，則這這兩個(gè)力力是共點(diǎn)點(diǎn)力C．作用在在一個(gè)物物體上的的幾個(gè)力力，如果果它們的的作用點(diǎn)點(diǎn)在同一一點(diǎn)上，，則這幾幾個(gè)力是是共點(diǎn)力力D．作用在在一個(gè)物物體上的的幾個(gè)力力，如果果它們的的力的延延長(zhǎng)線匯匯交于同同一點(diǎn)，，則這幾幾個(gè)力是是共點(diǎn)力力解析：共點(diǎn)力是是幾個(gè)力力作用于于一點(diǎn)或或力的延延長(zhǎng)線交交于一點(diǎn)點(diǎn)的力．．作用在在同一物物體上大大小相等等方向相相反的兩兩個(gè)力不不一定在在同一直直線上，，即不一一定是共共點(diǎn)力．．如果受受兩個(gè)力力且平衡衡的物體體，所受受的力一一定是共共點(diǎn)力，，故A錯(cuò)誤，B、C、D正確．答案：BCD2．小強(qiáng)的的媽媽提提一桶水水，向上上提起的的力為150N，小強(qiáng)和和小勇接接過來共共同來提提，關(guān)于于小強(qiáng)和和小勇的的用力，，下列說說法正確確的是()A．他倆必必分別只只用75N的力B．他倆可可分別用用100N的力C．他倆都都可用小小于75N的力D．他倆的的力不可可能大于于75N解析：當(dāng)兩個(gè)分分力方向向相同時(shí)時(shí)，此時(shí)時(shí)分力最最小，F(xiàn)min＝75N，故A項(xiàng)錯(cuò)．B項(xiàng)正確．．兩個(gè)小小于75N的力不可可能得到到150N的合力，，故C、D兩項(xiàng)錯(cuò)．．答案：B解析：由題意知知，A、B兩點(diǎn)等高高，且兩兩繩等長(zhǎng)長(zhǎng)，故FA與FB大小相等等，B選項(xiàng)正確確．若兩兩繩夾角角大于120°°，則FA＝