3.4力的合成新粵教版（2019）高中物理必修第一冊

第一章

受到多個力的作用多個力作用在一個物體上將產(chǎn)生怎樣的效果呢？學生背的書包斜坡上行駛的汽車幾條鋼索吊起的重物新課引入

曹沖生五六歲，智意所及，有若成人之智。時孫權(quán)曾致巨象，太祖欲知其斤重，訪之群下，咸莫能出其理。沖曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，稱物以載之，則校可知矣。”太祖悅，即施行焉。新課引入思考：“曹沖稱象”蘊含什么物理思想？效果相同

等效替代一個成年人和兩個小孩分別提同一桶水成年人用的力和兩個小孩用的力，產(chǎn)生的效果相同，可以相互替代等效合力與分力

如果一個力產(chǎn)生的效果與另外幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，那么這個力與另外幾個力等效，可以相互替代，這個力就稱為另外幾個力的合力，另外幾個力稱為這個力的分力。等效替代是重要的科學思維方法之一合力與分力兩個彈簧測力計的拉力可由一個彈簧測力計的拉力替代合力與分力兩個彈簧測力計的拉力可由一個彈簧測力計的拉力替代

產(chǎn)生的效果與，共同作用產(chǎn)生的效果相同

稱為，的合力

，稱為的合力【思考問題】（1）合力等于分力的和嗎？（2）合力與分力之間存在什么關(guān)系呢？一條直線上的力的合成F1F2F1F2F1一個力作用兩個力同向兩個力反向力的合成方法力的合成：求幾個力的合力的過程方向與任一個力方向都相同方向與較大的那個力的方向相同當兩個分力不在同一條直線上呢？探究互成角度的分力的合成方法

（1）實驗中，如何保證分力F1，F(xiàn)2產(chǎn)生的效果與合力F產(chǎn)生的效果相同？【思考問題】

（2）如何測量合力F與分力F1，F(xiàn)2的大小？如何確定合力F與分力F1，F(xiàn)2的方向？（3）實驗過程中需要記錄哪些實驗數(shù)據(jù)？

，，的方向

的位置

，，的大小（4）采用什么方法可以直觀地描述出力的大小、方向和作用點？

力的圖示【觀察】三個力構(gòu)成什么樣的幾何圖形？

平行四邊形F1與F2為鄰居邊，F(xiàn)

為對角線三個力的關(guān)系平行四邊形定則

如果以表示兩個分力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。

物體受到兩個力的作用時，根據(jù)力的平行四邊形定則，可以求出這兩個力的合力平行四邊形定則F1F2FF1F2F三角形定則F1F2F或提示：一般情況下，矢量可以平移三角形定則x2矢量：既有大小又有方向，相加時遵從平行四邊形定則（或三角形定則）的物理量標量：只有大小沒有方向，求和時按照算術(shù)法則相加的物理量三角形定則與平行四邊形定則實質(zhì)一樣CAB把兩個矢量首尾相接從而求出合矢量的方法叫做三角形定則x1x合矢量分矢量另一分矢量三角形定則方法一：利用作圖法求合力例題：某人水平扔出一個重力的小球，小球在空中受到方向水平向左的風力的作用，求球所受的合力。合力的計算

用1cm長的線段表示0.1N的力，作出的平行四邊形如圖所示．用量角器量得合力F與分力F1的夾角θ為53°所以合力的大小為：F用刻度尺量得表示合力F的對角線長5cm,例題：某人水平扔出一個重力的小球，小球在空中受到方向水平向左的風力的作用，求球所受的合力。根據(jù)直角三角形的幾何關(guān)系：方法二：利用計算法求合力合力與的夾角的正切值為：得：合力的計算

保持兩分力的大小不變，夾角越大，合力怎樣變化？合力不變，分力隨分力的夾角增大而增大合力一定,兩等大分力隨它們之間的夾角變化而如何變化?合力與分力間的關(guān)系①θ＝0°時，即F1、F2共線同方向：

F合＝F1＋F2合力方向與兩個力的方向相同②θ＝180°時，即F1、F2共線反方向：

F合＝｜F1－F2｜合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同。④合力的取值范圍：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2⑤當分力大小一定時，夾角θ越大，合力就越小：

F合隨F1和F2的夾角增大而減小⑥當合力一定時，分力的夾角越大，兩個等值分力的大小越大。F1F2F合F1F2F合③兩力相互垂直時(θ=90°)合力可能大于某一分力，也可能小于、等于某一分力多力合成的方法：F1F2F3F4F12F123F1234

先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力逐次合成法2.在單杠上做引體向上，雖然雙臂平行和雙臂張開都可以使身體向上升起，但為什么雙臂張開時手臂用力較大呢？1.取一個質(zhì)量較大的鉤碼，用細棉線把它提起來，問：用一根線易斷還是兩根線易斷？先猜測一下，然后試一試，想一想其中的道理。1.同一平面內(nèi)的三個力,大小分別為4N、2N、7N,若三力同時作用于某一物體,則該物體所受三力合力的最大值和最小值分別為(

)A.

13N

0N

B.

5N

0N

C.

13N

1N

D.

9N

1NC練習2.設(shè)有五個力同時作用在質(zhì)點P，它們的大小和方向相當于正六邊形的兩條邊和三條對角線，如圖所示，這五個力中的最小力的大小為F，則這五個力的合力等于（）

A.

3F

B.

4F

C.

5F

D.

6FD練習3.有兩個大小相等的力F1和F2作用于同一物體上，當它們間的夾角為90°時合力為F，則當它們間的夾角為120°時，合力的大小為（

）

A練習4．圖甲中一個人單獨向上用力F提著一桶水，水桶保持靜止：圖乙中兩個人分別用大小相等的力F1