3.4 力的合成（课件+word）-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（人教版必修1）浙江专用

第4课时　力的合成 [研究学考·明确要求] 知识内容 力的合成 考试要求 学考 选考 c c 探究求合力的方法 √ 基本要求[来源:学+科+网] 1.理解合力和分力的概念，知道什么叫力的合成。 2.掌握力的平行四边形定则，会用作图法求合力。 3.知道合力不一定大于分力。 4.知道共点力的概念，会计算在同一直线上的几个力的合力，会用直角三角形知识计算两个力的合力。 5.知道实验所需的器材和弹簧测力计的使用方法。 6.知道实验的步骤及操作要点。 7.理解探究实验的原理，认识“等效代替”方法。 8.会确定力的大小和方向，作出力的图示。 9.通过探究，知道分力与合力之间的关系所遵循的规则。 发展要求 1.会定性判断合力大小与两个分力夹角之间的关系。 2.知道误差产生的主要原因。 说明 不要求求解两个分力成任意角度时的合力。 知识点一　力的合成 [基 础 梳 理] 1．合力与分力 (1)定义：如果一个力F产生的效果跟原来几个力共同作用效果相同，我们就称F为那几个力的合力，原来的几个力叫做分力。 (2)合力与分力的相互关系 ①等效性：合力与分力产生的效果相同，可以等效替代。 ②同体性：各个分力是作用在同一物体上的。作用在不同物体上的力不能求合力。 2．力的合成 (1)定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成。 (2)力的合成遵守平行四边形定则。(如图1所示) 图1 3．合力与两分力的大小关系 两分力大小不变时，合力F随夹角α的增大而减小，随α的减小而增大。 (1)F的最大值：当α＝0时，Fmax＝F1＋F2； (2)F的最小值：当α＝180时，Fmin＝|F1－F2|； (3)合力大小的范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。 注意　合力F既可以大于、也可以等于或小于原来的任意一个分力。 思考　如图2所示，一个成年人提起一桶水，使水桶保持静止，用力为F；两个孩子共同提起同样的一桶水并使之保持静止，用力分别为F1和F2 。该成年人用的力与两个孩子的力作用效果是否相同？二者能否等效替代？F与F1、F2是什么关系？ 图2 答案　作用效果相同，能等效替代。F与F1、F2是合力与分力的关系，F是 F1和F2的合力，F1和F2是F的两个分力。 [典 例 精 析] 【例1】 关于合力的下述说法中正确的是(　　) A．合力的性质与原来分力性质相同 B．合力与原来的分力间的关系是等效替代关系 C．合力总比分力大 D．合力总比一个分力大，比另一个分力小 解析　在力的合成中，合力并不是一个真实存在的力，找不到合力的施力者，合力与分力的概念是建立在效果相同即所谓的等效的基础上的，因此，合力也就没有性质的问题。合力这个“合”字的意义不是代数中的“和”，合力F既可以大于、也可以等于或小于原来的任意一个分力，一般地，|F1－F2|≤F≤F1＋F2。故选项B正确。 答案　B [技巧点拨]　(1)合力与分力的关系由平行四边形定则可知，F1、F2的夹角变化时，F的大小和方向发生变化。 ①两分力同向时，合力最大，F＝F1＋F2。 ②两分力反向时，合力最小，F＝|F1－F2 |，其方向与较大的一个分力方向相同。 ③合力的取值范围：| F1－F2 |≤F≤F1＋F2。 ④夹角θ越大，合力就越小。 ⑤合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力。 ⑥合力在效果上是和各分力的共同作用等效的。 (2)解答选择题时应注意 当选项中出现“一定”“可能”等词语时，只要举一反例否定“一定”，或举一正例说明“可能”即可。 [即 学 即 练] 1．关于两个大小不变的力F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是(　　) A．合力F一定与F1、F2其中之一作用产生的效果相同 B．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力 C．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力 D．F大小随F1、F2间夹角的增大而增大 解析　只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成。合力是对原来几个分力的等效替代，两力可以是不同性质的力，但合力与分力不能同时存在。所以，B正确，A、C错误；合力随两分力间夹角的增大而减小，D错误。 答案　B [典 例 精 析] 【例2】 物体只受两个力F1和F2的作用，F1＝30 N，方向水平向左，F2＝40 N，方向竖直向下。求这两个力的合力F。 解析　法一　图解法 取单位长度为10 N的力，则分别取3个单位长度、4个单位长度，自O点引两条有向线段OF1和OF2分别表示力F1、F2。以OF1和OF2为两个邻边，作平行四边形如图所示，则对角线OF就是所求的合力F。量出对角线的长度为5个单位长度，则合力的大小F＝5×10 N＝50 N。用量角器量出合力F与分力F1的夹角θ为53°，方向斜向左下。 法二　计算法 实际上是先运用数