高中物理必修1-3.4力的合成

(共20张PPT)
4
力的合成
合力与分力
F1
F2
生活实例
F
F1、F2共同作用效果与F单独作用效果相同
F 叫做合力
F1、F2 叫做合力
作用效果相同
力的合成
1
已知分力求合力的过程叫做力的合成
2
同一直线上两个力的合成
F1 = 20N
F2 = 15N
5 N
F1 = 20 N
F2 = 15 N
F = 35 N
F1 = 20N
F2 = 15N
F1 = 20 N
F2 = 15 N
F = 5 N
结论：两个同向时，两个力的合力等于两个力的数值之和，两个力反向时两个的合等于两个的数值之差，方向与大的力同向。
力的合成
做一做
如图所示所，质量 m = 2kg 的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ = 0.2，请完成下列问题：
v
(1) 当物体在运动过程受到水平向左的 F1 = 5N 拉
力作用时，物体所受的合力？
(2) 当物体在运动过程受到水平向右的 F2 = 6N 拉
力作用时，物体所受的合力？
力的合成
3
不在同一直线上两个力的合成
即：互成角度的两个力的合成
F1
F2
？
F
实验设计
O
水平木板
白纸
图钉
橡皮筋
细绳套
弹簧秤
结点
力的合成
实验过程
① 在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张白
纸，用图钉把白纸钉在方木板上。
② 用图钉把橡皮条的一端固定在板上，在橡皮条的
另一端拴上两个细绳，细绳的另一端系着绳套
③ 用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉
橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 O
④ 用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出
两个弹簧的示数F1和F2。(在使用弹簧秤的时候，
要注意使弹簧秤与木板平面平行。)
⑤ 用铅笔和刻度尺在白纸上从 O 点沿着两条细绳的
方向画直线，按着一定的标度作出两个力F1和F2
的图示。以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角尺作
平行四边形，过 O 点画平行四边形的对角线，求
出合力 F 的图示.
力的合成
实验过程
⑥ 只用一只弹簧，通过细绳把橡皮条的结点拉到同
样位置O。读出弹簧的示数F′,记下细绳套的方向
用刻度尺从O点按同一标度作出这个F＇的图示。
⑦ 比较力F′与用平行四边形法则求得的合力 F 的
大小和方向，看在实验误差范围内是否相等。
⑧ 改变两分力F1、F2的大小和夹角，重复实验几次。
力的合成
实验结论
F1
O
F2
F
两个互成角度的力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边行，这两个邻边之间的对角线代表合力的大小和方向 —— 平行四边行定则
力的合成
关于实验过程中的几个问题
实验中的两只细绳套不要太短
1
使用弹簧秤测拉力时，弹簧秤、橡皮条、细绳应在与纸面平行的平面内。使用测力计拉细绳套时，要使测力计的弹簧与细绳套在同一直线上，避免弹簧与测力计壳、测力计限位卡之间有摩擦。
2
力的合成
关于实验过程中的几个问题
使用弹簧秤测拉力时，拉力应应适当的大一些，但不要超出量程。
3
选用的橡皮条应富有弹性，能发生弹性行变。注意要缓缓拉，不要拉过头。
4
同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置应不变 —— 保证作用效果相同。
5
力的合成
关于实验过程中的几个问题
在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同。画力的图示，要选用恰当的标度；做力的合成图时，应将图尽量画大一些。
6
实验总是有误差的。直接测出的力F与用平行四边形法则求出的合力F合不可能完全重合，但在误差范围内可认为重合。
7
测力计使用前要校准零点。
1
力的合成
减小实验误差的方法
方木板应水平放置。
2
弹簧方向与拉力方向应一致，与木板平行。
3
两个分力和合力都应尽可能大些
4
拉橡皮条的细线要长些，标记两条细线方向的两点要尽可能远些。
5
两个分力间的夹角不宜过大或过小
6
力的合成
求合力的几种方法
作图法
1
力F1＝45N，方向水平向右；力F2＝60N，方向竖直向上。求这两个力的合力 F 的大小和方向。
取标度：
15N
画力的图示
F1 = 45 N
F2= 60 N
作平行四边行形
连接对角线
F
量对角线长度与标度比较
F = 75N
方向与F1 成530
力的合成
求合力的几种方法
计算法
2
如图所示的两个力的大小F1 = F2 = 20N，它们的夹角α = 600，试求它们的合力大小和方向。
α
F1
F2
o
力的合成
求合力的几种方法
多个力的合成方法
3
先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力
力的合成
求合力的几种方法
多个力的合成方法
3
做一做
30N
10N
20N
120o
120o
120o
如图求三个力的合力
力的合成
共点力
如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。
同一点
同一点
力的合成的平行四边形法则，适用于共点力
力的合成
力的合成
几点结论
①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：
F合＝F1＋F2 合力方向与两个力的方向相同
②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：
F合＝｜F1－F2｜ 合力方向与分力F1、F2中较
大的方向相同。
③ 合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
④ 夹角θ越大，合力就越小：
F合随F1和F2的夹角增大而减小
图示为合力 F 随两分力的夹角θ变化的图像，求这两个分力的大小。
做一做
1
5
F/N
0
180o
360o