力的合成 省賽獲獎(jiǎng)

漳州三中5.1力的合成漳州市第三中學(xué)導(dǎo)入漳州市第三中學(xué)這些建筑是我國(guó)建筑專(zhuān)家的杰作。展現(xiàn)了力與平衡的美妙與神奇。一.共點(diǎn)力的合成漳州市第三中學(xué)【自學(xué)思考】P801.什么樣的力是共點(diǎn)力?

2.哪些情況下力可看作共點(diǎn)力?

3.什么叫合力?什么叫分力?什么是力的合成?

【答案】1.如果幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上的同一點(diǎn)或者它們的作用線(xiàn)相交于同一點(diǎn)，我們就把這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力．2.（1）幾個(gè)力實(shí)際作用于同一點(diǎn)。

（2）幾個(gè)力的作用線(xiàn)交于同一點(diǎn)。

F1F2（3）被吊的物體可視為質(zhì)點(diǎn)時(shí)。

F1F2AF1F2A漳州市第三中學(xué)一.共點(diǎn)力的合成3.幾個(gè)共點(diǎn)力共同作用所產(chǎn)生的效果可以用一個(gè)力代替。這個(gè)力叫合力，這幾個(gè)共點(diǎn)力叫分力，求幾個(gè)力的合力叫力的合成。分力合力等效替代漳州市第三中學(xué)一.共點(diǎn)力的合成4.合力與分力的關(guān)系（1）分力共線(xiàn)時(shí)F＝Ｇ

F１＋F２＝Ｇ

Ｇ＋F２＝F１

結(jié)論：①分力同向時(shí)F＝F１＋F２

②分力反向時(shí)F＝F１－F２FF１F２F２F１漳州市第三中學(xué)一.共點(diǎn)力的合成4.合力與分力的關(guān)系（2）分力互成角度時(shí)【學(xué)生演示】【猜想】互成角度（不在同一直線(xiàn)上）的兩個(gè)力的合力F和分力F1、F2之間可能存在什么關(guān)系？F？=F1＋F2為什么兩根線(xiàn)的作用效果反而不如一根線(xiàn)呢？1.實(shí)驗(yàn)探究：二.共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】提示：等效思想

【實(shí)驗(yàn)器材】①?gòu)椈沙觾蓚€(gè)；②細(xì)繩兩段；③直尺；④重錘，⑤大吸盤(pán)2個(gè)。（用兩種方式把重錘懸掛起來(lái)?？捎靡恢粡椈沙油ㄟ^(guò)細(xì)繩套把重錘懸掛起來(lái)，也可用兩只彈簧秤通過(guò)細(xì)繩套把重錘互成角度的懸掛起來(lái)。）【演示】①用兩只彈簧秤分別鉤掛細(xì)繩套，同時(shí)把重錘互成角度地掛在吸盤(pán)上，使重錘靜止在O點(diǎn)；請(qǐng)一位同學(xué)用粉筆分別記下O點(diǎn)和兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)F1和F2。②討論如何記錄F1和F2的方向。③用一只彈簧秤鉤掛細(xì)繩套，同時(shí)把重錘豎直掛在吸盤(pán)上，使重錘

，并記錄合力F的大小、方向。靜止在O點(diǎn)請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)能證實(shí)自己猜想的實(shí)驗(yàn)方案。1.實(shí)驗(yàn)探究二.共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則【討論交流】觀察并找出F1、F2和F之間的關(guān)系．【規(guī)范作圖】精確實(shí)驗(yàn)表明:

用表示兩個(gè)力的有向線(xiàn)段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線(xiàn)就表示合力的大小和方向。這就是平行四邊形定則。F1F2F1586年荷蘭斯蒂文最早提出力的合成與分解原理。1605年比利時(shí)斯臺(tái)文發(fā)現(xiàn)力的平行四邊形原理。1687年牛頓推斷定則，但未證明。1725年法國(guó)瓦里翁找出力的平行四邊形與力矩的關(guān)系。1726年瑞士伯努利提出質(zhì)疑。此后，法國(guó)潘索進(jìn)行了數(shù)學(xué)證明。※所有矢量的合成都遵守平行四邊形定則F1F2F3F4F12F123F1234

先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。二.共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則【多力合成的方法】F1二.共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則【拓展一步】三角形定則F2F合F1F2F12F3F合F1F2F3F4F合【課本例題】

岸邊兩人同時(shí)用力拉小船，兩力的大小和方向如圖所示。試用作圖法求出這兩個(gè)力的合力。解：用5mm長(zhǎng)的線(xiàn)段表示150N的力。用一個(gè)點(diǎn)O代表船，作出力的平行四邊形。用刻度尺量出對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度，即可求得合力大小。二.共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則用量角器量出合力與分力F1的夾角，即為合力的方向。150NF1F2Fθ【討論與交流】二.共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則合力F與兩個(gè)分力F1、F2的大小的關(guān)系；合力F與兩個(gè)分力F1、F2的夾角的關(guān)系。合力大小的范圍：（1）合力F隨兩分力夾角θ的增大而減?。?）當(dāng)θ

=0°時(shí)，F(xiàn)有最大值Fmax=F1+F2，當(dāng)θ

=180°時(shí)，F(xiàn)有最小值Fmin=F1一F2．（2）合力F既可以大于分力，也可以等于或小于原來(lái)的任意一個(gè)分力．【動(dòng)畫(huà)】（4）三個(gè)共面共點(diǎn)力的合力范圍：最大為F=F1+F2+F3；以這三個(gè)力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形，則其合力最小為零，若不能則合力的最小值等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力的和。三.課堂練習(xí)D1．三個(gè)共點(diǎn)力大小分別為7N、10N、12N，對(duì)于這三個(gè)力合力的最大值與最小值的說(shuō)法正確的是（）A．最大值為29N，最小值為5NB．最大值為29N，最小值為9NC．最大值為29N，最小值為15ND．最大值為29N，最小值為0N2．如圖所示，有五個(gè)力作用于一點(diǎn)P，構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩個(gè)鄰邊和三條對(duì)角線(xiàn)，設(shè)F3=10N，則這五個(gè)力的合力大小為（）A．10(2+)NB．20NC．30ND．0C3.菱形四.課堂小結(jié)§5.1力的合成1．共點(diǎn)力定義：如果幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上的

，或它們的作用線(xiàn)

于一點(diǎn)。我們就把這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。2．合力與分力（1）定義：如果幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果與一個(gè)力的作用效果相同，這一個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的

，那幾個(gè)力叫做這一個(gè)力的

。（2）關(guān)系：合力與分力是

關(guān)系。3．力的合成（1）定義：求幾個(gè)力的

的過(guò)程。（2）運(yùn)算法則：①平行四邊形定則：如果以表示兩個(gè)共點(diǎn)力的線(xiàn)段為鄰邊作

，那么合力的大小和方向就可以用這兩個(gè)鄰邊之間的

來(lái)表示，這就是共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則。②三角形定則：把兩個(gè)矢量的首尾順次連接起來(lái)，第一個(gè)矢量的首到第二個(gè)矢量的尾的有向線(xiàn)段為合矢量。（3）合力范圍的確定：①兩個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍：|F1－F2|≤F≤F1+F2②三個(gè)共面共點(diǎn)力的合力范圍：