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1、第3章：相互作用力3.4节力的合成和分解合力和分力合力和分力01力的合成力的合成02CONTENTSCONTENTS力的分解力的分解03合力和分力0 01 1FFF1F2F2F1水桶所受拉力示意图水桶所受拉力示意图吊灯所受拉力示意图吊灯所受拉力示意图分解等效替代（合力）（分力）多个力一个力合成G=200NF1F2G=200N1合力：如果一个力作用在物体上跟几个力共同作用在物体上产生的 相同，这一个力就叫那几个力的 。效果合力3合力和分力的关系：合力和分力是 的关系等效替代等效2分力：如果几个力作用在物体上跟一个力共同作用在物体上产生的 相同，这几个力就叫那一个力的 。效果分力【思考】物体到底受
2、几个力？分力是否真实存在？合力和分力0 01 14合成条件：共点力几个力都作用在质点点的 ，或者它们的 相交于一点，这几个力叫做共点力.同一点作用线【思考】所有力都能合成吗？合力和分力0 01 1F1F2F4F1F3F2F3力的合成0 02 2F11 1、力的合成：在物理学中，我们把、力的合成：在物理学中，我们把求几个力的合力求几个力的合力的过程叫作力的过程叫作力的合成。的合成。2 2、同一直线二力合成、同一直线二力合成FF2同一方向同一方向：F=F1+F2F1F2F反方向：反方向：F=F1-F2力的合成0 02 2思考：互成角度的两个共点力，如何得到思考：互成角度的两个共点力，如何得到合力合
3、力的的大小大小和和方向呢方向呢？互成角度的两个共点力互成角度的两个共点力还是简单的加减吗？有没有还是简单的加减吗？有没有什么可遵守的规律吗？什么可遵守的规律吗？FF1F2实验：探究两个互成角度的力的合成规律0 02 21 1、实验目的、实验目的探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。探究分力与合力的关系，寻找求合力的方法。方木块、白纸、弹簧称（两个）方木块、白纸、弹簧称（两个）、橡皮条、细绳、三角板、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉刻度尺、图钉 2 2、实验原理、实验原理合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同。合力的作用效果与几个分力共同作用的效果相同。3 3、实验器材、实验器材（1 1
4、）在桌面上固定一个贴有白纸的）在桌面上固定一个贴有白纸的方木板，用图钉把橡皮筋的一端固定方木板，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上靠近顶端中点的在板上靠近顶端中点的A A点，在橡皮点，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳，细绳的筋的另外一端拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套。另外一端是绳套。A实验实验步骤步骤实验：探究两个互成角度的力的合成规律0 02 2O（2 2）用弹簧秤分别钩住绳套，互）用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置。长，结点达到某一位置。（3）用铅笔从点沿着两绳的方）用铅笔从点沿着两绳的方向画直线，作出两个力向画直线，作出两个
5、力1和和2的的图示。图示。A实验：探究两个互成角度的力的合成规律0 02 2O（4）只用一只弹簧秤，通过细绳）只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置把橡皮筋的结点拉到相同的位置点，读出弹簧秤的示数，记下细绳点，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，作出这个力的图示。研的方向，作出这个力的图示。研究这三个力的大小及方向的关系。究这三个力的大小及方向的关系。实验：探究两个互成角度的力的合成规律0 02 2实验注意事项：实验注意事项：弹簧秤使用前要先调零；弹簧秤使用前要先调零；弹簧秤拉长方向和所测拉力方向应保持与木板平行；弹簧秤拉长方向和所测拉力方向应保持与木板平行；弹簧、指针、拉杆都不要
6、与刻度板和刻度板末端的限位卡弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位卡发生磨擦。发生磨擦。实验：探究两个互成角度的力的合成规律0 02 2实验实验结论结论F2FF1O实验表明，在两个力合成时，以表示实验表明，在两个力合成时，以表示这这两个力的有向线段为邻边作平行四边形两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向方向。这个规律叫作平行四边形定则。这个规律叫作平行四边形定则。两个力的合成两个力的合成注意：作图要准确，注意：作图要准确，两个分力两个分力F F1 1、F F2 2和和合力合力F F要画成要画成实线实线
7、并标有并标有箭头箭头，平，平行四边形的行四边形的另外两条另外两条平行线平行线必须画成必须画成虚线。虚线。实验：探究两个互成角度的力的合成规律0 02 21.平行四平行四边形法形法则求两个互成角度的 的合力，可以用表示这两个力的线段 为 邻 边 作 ，这 两 个 邻 边 之 间 的 对 角 线 就 表 示 合 力 的 和 共点力平行四边形大小方向力的合成法则0 02 2矢量的加法矢量的减法力的合成法则0 02 22.矢量三角形定矢量三角形定则三角形定则把两个矢量的 顺次连结起来，第一个矢量的首端到第二个矢量的尾端的 为合矢量如图所示.首尾有向线段力的合成法则0 02 23 3、矢量、矢量既有既有
8、大小大小又又有方向有方向，相加相加时遵从时遵从平行四边形定则平行四边形定则的物理量叫作矢量。的物理量叫作矢量。除了除了力力和和位移位移以外，以外，速度速度、加速度加速度都是都是矢量矢量。在我们学过的物。在我们学过的物理量中，理量中，质量质量、路程路程、功功、电流电流等都是等都是标量标量。4 4、标量、标量只有只有大小大小，没有方向没有方向，相加相加时遵从时遵从算术法则算术法则的物理量叫作标量。的物理量叫作标量。矢量和标量0 02 23三角形定则的优点三角形定则的优点简化多个力合成问题；简化受力平衡问题；简化合力变化及合力范围问题；F2F1F3F1F2F3F合平衡力构成的矢量三角形为首尾闭合的三
9、角形平衡力构成的矢量三角形为首尾闭合的三角形现有两个大小分别为3N和5N的力，方向不知；如何合成最大？如何合成最小？F1=3NF2=5NF1=3NF2=5NF1=3NF2=5NF1=3NF2=5N二力合成合力范围1.二力合成二力合成共点的两个力F1、F2的合力F的大小，与它们的夹角有关；越大，合力 ；越小，合力 F1与F2 时合力最大；F1与F2 时合力最小合力的取值范围为 F .越小越大同向反向|F1|F2|F1|F2|力的合成0 02 22.二力合成常二力合成常见模型模型两个分力等大不同向，合力有何特点？力的合成0 02 2BC现有三个大小分有三个大小分别为3N、5N、7N的力，方向不知；
10、如何合成最大？的力，方向不知；如何合成最大？如何合成最小？如何合成最小？3.三力合成三力合成现有三个大小分有三个大小分别为3N、5N、100N的力，方向不知；如何合成最大的力，方向不知；如何合成最大？如何合成最小？如何合成最小？力的合成0 02 21.利用三角形法则2.等效法4.多力合成的方法多力合成的方法力的合成0 02 2ACD B AD C B B 力的分解0 03 31 1、力的分解：在物理学中，我们把求一个力的分力的过程叫作力的分解。、力的分解：在物理学中，我们把求一个力的分力的过程叫作力的分解。力的分解是合成的逆运算，所以依然遵循平行四边形定则和三角形定则将单个力分解成两个力，相当
11、于只知道三角形的一条边求三角形的另外两个边，所以有无数个解。力的分解0 03 3FF1F2F3F4F5F6确定另外两个分力确定另外两条边确定另外一个顶点力的分解0 03 3力的分解具有多解性力的分解具有多解性已知两个分力的大小；已知一个分力的大小和方向；已知一个分力的大小和另一个分力的方向；已知两个分力的方向；已知一个分力的大小和另一个分力的方向；力的分解0 03 3BD A AD BC 2 2、力的分解方法、力的分解方法按作用效果按作用效果力的分解0 03 3所所谓【效果效果】，即，即这个力到底做了哪些事。个力到底做了哪些事。（1 1）物体受到斜向上拉力）物体受到斜向上拉力F F的分解的分解
12、F F的作用效果：的作用效果：水平向右水平向右拉物体；拉物体；竖直向上竖直向上提提物体。物体。mF1F22 2、力的分解方法、力的分解方法按作用效果按作用效果力的分解0 03 3所所谓【效果效果】，即，即这个力到底做了哪些事。个力到底做了哪些事。新知讲解（2 2）斜面上物体重力的分解）斜面上物体重力的分解GF2F1重力重力G G的作用效果：的作用效果：使物体使物体沿斜面向下滑沿斜面向下滑；使物体使物体垂直向下压紧斜面垂直向下压紧斜面B 所所谓【正交正交】，即两个相互垂直的方向。，即两个相互垂直的方向。典例讲解：球质量为m，求两个接触面对小球的支持力力的分解正交分解0 03 3BA D 下次课见！