3.4 力的合成 课件 -2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

讨论交流 同一直线上的几个力的合力 F1=40N F2=10N F合=50N F合=F1+F2合力方向与两个力的方向相同 F合=F1+（- F2 ）合力方向与较大的力方向相同 结论：先选定一个正方向 同一直线上的几个力的合力的求解直接加减． F合=30N F1=40N F2=10N 问题： 对于不在同一直线几个力如何求合力？能否直接相加减？ 10N 40N 生活中常见的事例：一桶水，小孩需要两个人才能提起；而大人只需要一个人就能很轻松地提起它，就力的作用效果而言，小孩共同与大人的作用效果相同 一、几个力可用一个力来替代 第四节 力的合成 　 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。 求几个力的合力的过程，叫做力的合成 2、力的合成 共点力与非共点力 3.共点力：作用于物体上的同一点，或者是力的作用线相交于同一点的几个力，这几个力叫做共点力 如图甲所示，将一幅画挂在墙上，挂钩受到绳子拉力F1和F2的作用，这两个力是不是共点力？如图乙中秋千板挂在两条绳上，这两条绳的拉力是不是共点力？ 5 共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。 非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。 力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。 5 二. 两个互成角度的共点力的合成 1.平行四边形定则 O F1 F2 F 注意理解：力是矢量。 力既有大小又有方向， 共点力的合成遵守平行四边形定则. 1）计算法 根据平行四边形定则作出力的示意图，利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系，求合力大小和方向。 tanα=F2/F1 =4/3 F1 F O ） α F2 α=53° 2、互成直角的两个力的合成： F1 F O ） α F2 10N 2）作图法 则F=50N, 合力F与水平分力F1间的夹角为53° 2、互成直角的两个力的合成： 用作图法求出它们之间的夹角θ=0º、60º、150º、180º时的合力F的大小。研究下面问题： 1. θ增大的过程中，合力F的大小怎样变化？ 什么情况下合力最大？最大值等于多少？ 什么情况下合力最小？最小值等于多少？ 3.合力F是否总大于原来的两个分力F1和F2？ 3.讨论当两分力大小不变时,合力的大小与两分力夹角的关系. 例1、两个力的合力Ｆ为50N，其中一个力为30N，则另一个力大小的可能值为 A. 10N B. 20N C. 30N D. 40N E. 80N F. 90N BCDE F1 F2 F12 F1 F2 F12 4、三角形法则与多边形法则/合力三角形 思考：下列图形是正六边形，求这五个力的合力？（F1=10N） F1 F2 F3 F4 F5 例2、三个力F1=4N、 F2= 5N、F3= 6N的合力F的大小的范围？ 5、三力合成的范围 合力取值范围0N≤F≤15N 例3、物体同时受到同一平面内的三个力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是 ( ) A．5N、7N、 8N B．5N、2N、8N C．1N、5N、10N D．1N、10N、10N BC 作业： 1、预习实验 2、完成练习册 . 夹角为θ的大小相同的两个力的合成，如图所示． 由几何知识得出，作出的平行四边形为菱形，其对角线相互垂直且平分，则合力大小F＝2F1coseq \f(θ,2)， 方向与F1的夹角为eq \f(θ,2)，即合力的方向在F1与F2的角平分线上． 解析：解法1：利用三角形定则 将力F2、F3分别平移到F5与F1、F4与F1的尾端之间，如图甲所示．F3、F4的合力等于F1，F5、F2的合力等于F1，这五个力的合力大小为3F1＝30 N. 解法2：利用对称法 由于对称性，F2和F3的夹角为120°，它们的大小相等，合力在其夹角的平分线上，合力的大小等于其分力的大小，故力F2和F3的合力F23＝eq \f(F1,2)＝5 N．如图乙所示．同理，F4和F5的合力大小也在其夹角平分线上，由图中几何关系可知：F45＝F23＋F1＝15 N．故这五个力的合力F＝F1＋F23＋F45＝30 N. $