力的合成制作1
3.4.1力的合成与分解之力的合成+课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)
力的合成
实验：探究两个互成角度 的力的合成规律
Exploratory experiments
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
一、实验目的： 1.探究互成角度的两个力合成的平行四边形定则. 2.练习用作图法求两个力的合力． 一、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。
三、实验器材： 方木块、白纸、弹簧称(两个) 、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉。
力的合成
误差分析
1．弹簧测力计使用前没调零． 2．使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间或弹 簧测力计的外壳和纸面之间有摩擦力存在． 3．两个分力的夹角太小或太大，F1、F2数值太小，应用平行四边 形定则作图时，会造成误差．
力的合成
注意事项
1.测力计在使用前应将其水平放置，检查、校正零点。明确 量程和最小分度。 2.施加拉力时要沿测力计轴线方向，并且使拉力平行于木板。 3.拉力应适当的大些，但不要超过量程。 4.两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小。 5.画力的图示时应选择适当的标度，尽量使图画得大一些， 要严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形。
力的合成
平行四边形定则的拓展应用
如何求多个共点力的合力呢？
F123
F1234
F12
F2
F3 F1
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。
F4
力的合成
平行四边形定则的拓展应用 思考：合力大小一定比分力大吗？
F2
F
F2
F2
F
F1
F2
F2 F1
q
F1
F
F
力的合成多个力如何合成为一个力
力的合成多个力如何合成为一个力力的合成-多个力如何合成为一个力力是物体相互作用的结果，它是矢量量，具有大小和方向。
当多个力作用于一个物体时，如果这些力不在同一直线上，就需要合成它们，得到一个代表总力的合力。
本文将通过示例和分析说明多个力如何合成为一个力的过程。
一、合力的定义和概念合力是指多个力合在一起产生的代表总力的结果。
合力的大小和方向由各个力的大小和方向共同决定，它可以将多个力合而为一，简化问题的处理。
合力的计算可以采用几何法或分解法。
二、合力的几何法表示几何法是一种图解法，通过在力的方向上绘制力的向量，然后按照矢量相加的几何方法求得合力的大小和方向。
示例1：假设有两个力F1和F2作用于物体P上，F1的大小为4N，方向向右，F2的大小为3N，方向向上。
我们需要求出合力F的大小和方向。
首先，在坐标系上绘制F1和F2的向量，F1的向右的长度为4个单位长度，F2的向上的长度为3个单位长度。
然后，将F2向量平移至F1的起点，连接F1的起点和F2的终点，得到合力F的向量。
通过测量合力F的向量，在图纸上可以知道合力F的长度为5个单位长度，方向与x轴的夹角为53.1°。
所以，合力F的大小为5N，方向向右上方。
三、合力的分解法表示分解法是一种分解力的方法，将力分解为垂直于其他力的分力，然后将分力沿同一方向相加得到合力。
示例2：假设有三个力F1、F2和F3作用于物体P上，F1的大小为3N，方向向右，F2的大小为4N，方向向上，F3的大小为2N，方向向左。
我们需要求出合力F的大小和方向。
我们可以先将F1和F3合成为一，然后再将合力与F2合成为一。
合理的分解力的顺序可以简化计算。
首先，将F1和F3的向量分别平行移动至同一水平线上，连接它们的末端，得到小合力F'的向量。
通过测量F'的向量，在图纸上可以知道F'的长度为1个单位长度，方向向左。
接着，将F'的向量与F2的向量连接起来，得到合力F的向量。
力的合成实验
力的合成实验引言：力是物体之间相互作用的结果，具有大小、方向和作用点。
在物理学中，学习力的合成是十分重要的一部分。
本实验将通过引力合成实验和斜面合成实验来探究力的合成原理，加深对力学知识的理解和应用。
实验一：引力合成实验材料：1. 悬挂在天花板上的绳索2. 两个小物块3. 磁力秤4. 直尺5. 记录表格6. 实验台步骤：1. 将绳索悬挂在天花板上，并保证其平稳不摆动。
2. 在两根绳索的下端各系上一个小物块。
3. 用磁力秤分别测量两个小物块的重力。
4. 将磁力秤放在绳索下方，记录下两个小物块受到的合力大小。
5. 更换小物块的质量，并重复步骤3和4。
观察与分析：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 两个小物块所受重力的大小等于它们各自的质量乘以重力加速度，即F1 = m1g，F2 = m2g。
2. 两个小物块所受到的合力大小等于它们所受重力的矢量和，即F合 = F1 + F2。
3. 合力的大小应该等于两个小物块所受重力的矢量和，即F合 =(m1 + m2)g。
4. 实验结果与理论计算结果相符合，验证了力的合成原理。
实验二：斜面合成实验材料：1. 斜面2. 小车3. 弹簧测力计4. 直尺5. 记录表格步骤：1. 将斜面固定在实验台上，并保证其角度不变。
2. 将小车放在斜面上，并用弹簧测力计测量小车在斜面上受到的力的大小。
3. 将斜面倾斜到不同的角度，并重复步骤2。
4. 根据实验数据，计算出小车所受力的合力的大小，即合力 = 重力分力 + 斜面对小车的支持力。
5. 根据实验数据和理论计算结果进行对比，验证斜面合成的力的大小与理论计算的一致性。
观察与分析：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 斜面对小车的支持力大小等于小车所受重力的分力，即支持力 =重力分力= mg * sinθ。
2. 小车所受力的合力大小等于斜面对小车的支持力加上重力的分力，即合力 = 重力分力 + 斜面对小车的支持力= mg * sinθ + mg * cosθ = mg * (sinθ + cosθ)。
力的合成与分解的实验方法与技巧
力的合成与分解的实验方法与技巧概述力是物体之间相互作用的结果，是物体能够改变形状、速度或方向的原因。
在物理实验中，我们经常需要对力进行合成与分解的操作，以便更好地理解和分析物体的运动和平衡。
本文将介绍力的合成与分解的实验方法与技巧。
实验方法1. 合成力的实验方法- 准备两个弹簧测力计，将它们的示数设为F1和F2。
- 将两个测力计安装在同一水平方向上，并记下它们的初始示数。
- 施加第一个力F1，记录下第一个测力计的示数。
- 在施加第二个力F2之前，将第一个力F1保持不变，并将第二个测力计与F1成一定角度α安装。
- 施加第二个力F2，记录下第二个测力计的示数。
- 通过合成力的定义，计算合成力的大小和方向。
2. 分解力的实验方法- 准备一个弹簧测力计，将其示数设为F。
- 施加一个力F，并记录下示数。
- 将测力计与该力F成一定角度θ安装。
- 通过分解力的定义，计算力在水平方向和竖直方向上的分量。
实验技巧1. 在进行实验时，需要准确使用测力计并保证其准确度。
定期检查和校准测力计，以确保实验结果的准确性。
2. 对于合成力的实验，注意将测力计安装在同一水平方向上，并保持合适的角度以便进行后续计算。
3. 对于分解力的实验，选择合适的角度以便计算力在不同方向上的分量。
4. 在记录示数时，要确保读数准确，避免人为误差的出现。
5. 在实验结束后，及时整理实验数据并进行数据分析，以便得出准确的结论。
总结力的合成与分解是物理实验中的重要内容，通过实验方法与技巧的运用，我们可以更好地了解和分析物体的运动和平衡。
在进行实验时，要准确使用测力计，注意安装角度和记录示数的准确性。
实验结束后，要及时整理数据并进行分析，以得出准确的结论。
《力的合成实验》课件
根据实验需求选择合适材质的细线， 确保在受力时不易断裂或滑动。
重物
提供重力
重物在实验中提供重力，使物体 在力的作用下产生加速度或位移
。
选择合适的重量
根据实验需求选择合适重量的重 物，确保能够产生明显的实验效
果。
注意安全
在悬挂重物时，要注意安全问题 ，避免重物掉落或砸伤实验人员
。
03
实验步骤
准备阶段
吊车和起重机
02
吊车和起重机通过钢索和滑轮组实现力的合成，将人力转化为
更大的提升力。
帆船运动
03
帆船通过调整帆面角度，利用风力和船体之间的相互作用力实
现航行。
力的合成在工程领域的应用
01
桥梁和建筑结构
桥梁和建筑结构需要精确的力的合成计算，以确保结构的稳定性和安全
性。
02
机械设计和制造
机械设计和制造过程中需要考虑到各种力的合成效应，以确保机器的正
理解测力计和滑轮在实验中的作用，掌握 测力计和滑轮的组合使用方法。
掌握实验操作流程
01
02
03
实验前的准备
了解实验所需的器材和工 具，检查实验装置是否完 好，确保实验的安全性。
实验操作步骤
掌握实验的操作流程，包 括安装滑轮、调整测力计 、施加力、记录数据等步 骤。
实验数据处理
掌握实验数据的处理方法 ，包括数据的读取、记录 、计算和分析，以便得出 正确的结论。
注意个人防护
在进行实验时，应佩戴合适的防护眼镜、手套等个人防护用品， 以防止意外伤害。
意外情况的应急处理措施
触电应急处理
若发生触电情况，应立即切断电源，用绝缘物体将电线拨开，并拨 打急救电话。
力的合成
力的合成
步骤一：两位同学各拿一根细绳竖直 轻轻提起重锤
步骤二：使两根细绳夹角增大
力的合成
F
F2
F1
效果相同
当几个力共同作用所产生的效果，与一个力产生的
效果相同，则这个力叫做那几个力的 合力，那几 个力叫做这个力的分力 。
求几个力的合力的过程叫做力的合成。
力的合成
橡皮筋
利用两个弹簧秤把橡皮筋拉 到合适的长度,得到两个力F1 和F2，并通过一个弹簧秤得 到合力F
力的合成
分力
课堂小结
等效 替代 力的合成
合力
平行四边形定则
反向
F 1F2 F F 1F2
同向
矢量的合成均遵循平行四边形定则
课后作业
1、通过网络，了解平行四边形定则的 发现历程
2、思考：如何求多个共点力的合力？
3、三个大小为2N、3N、4N的共点力， 夹角可变，其合力范围为多大?
1. 要记哪些数据？
2. 怎么记录数据？
3.怎么才能得到合力？
请小组讨论
力的合成
通过实验,得到两个分力和
合力并作出力的图示
注意事项： 1. 弹簧测力计先调零，需估读 2. 拉力与桌面平行，大小适当 3. 作力的图示先取单位长度
力的合成
连接这三个力的末端， 你会观察到什么图形 呢？
力的合成
以表示两个力F1和F2的线段 为邻边，作平行四边形，则 两邻边之间的对角线F＇， 比较F＇与F，你能得出怎样 的结论？
力的合成
二力合成的规律
以表示两个力F1和F2的线段为邻边， 作平行四边形,
则两邻边之间的对角线
表示合பைடு நூலகம்的大小和方向
———平行四边形定则
力的合成(解析版)
力的合成(解析版)力的合成(解析版)力的合成是物理学中一个重要的概念，用来描述多个力共同作用时的结果。
力的合成涉及矢量的运算和几何图形的分析，它在解决各种力学问题中发挥着关键的作用。
本文将详细介绍力的合成的原理和方法，并结合实例进行解析，以帮助读者更好地理解和应用力的合成。
一、力的合成原理在物理学中，力是一个矢量量（向量），具有大小和方向。
当多个力同时作用在一个物体上时，力的合成就是找到一个等效的力，它能够代替这些力对物体产生的合力效果。
力的合成原理基于平行四边形法则和三角法则，它们是力的矢量运算的基础。
1. 平行四边形法则平行四边形法则是力的平行四边形法则的特例。
当两个力作用在同一个物体上且方向不同的时候，可用平行四边形法则求得合力。
具体的步骤如下：(1) 将两个力的起点连线连接，形成一个平行四边形；(2) 以该平行四边形的对角线为合力的方向，合力的大小等于对角线的长度。
2. 三角法则三角法则适用于力的方向相同时的合力求解。
具体的步骤如下：(1) 将两个力的起点连线连接；(2) 以连接线的起点为起点，绘制一个力的向量；(3) 以连接线的终点为起点，绘制另一个力的向量；(4) 以第一个力的终点为终点，绘制一个从第二个力的终点指向该点的向量，该向量就是合力的方向。
二、力的合成实例解析下面通过一个具体的实例来解析力的合成。
假设有一个物体受到两个力的作用，一个力的大小为10牛，方向向右，另一个力的大小为8牛，方向向上。
我们来求这两个力的合力。
首先，我们可以通过平行四边形法则计算合力。
将两个力的起点连线连接，形成一个平行四边形。
然后，画出连接线的对角线，作为合力的方向，并测量其长度。
根据平行四边形法则，我们可以得到合力的大小为12牛，方向为右上方。
接下来，我们也可以使用三角法则来计算合力。
首先，将两个力的起点连线连接。
然后，以连接线的起点为起点，绘制一个10牛的向右的力。
以连接线的终点为起点，绘制一个8牛的向上的力。
力的合成多个力如何合成一个力
力的合成多个力如何合成一个力力的合成，是物理学中一个重要的概念。
通过合成多个力，我们可以得到一个合力，它表示这些力的综合效果。
在本文中，我们将探讨力的合成的原理、方法和应用。
力的合成原理在物理学中，力是指一个物体对另一个物体施加的作用，具有大小、方向和作用点等特征。
当多个力同时作用于一个物体时，它们可能有不同的大小和方向。
为了得到一个综合的效果，我们需要将这些力合成为一个力，即合力。
合力的大小等于所有力的矢量和的大小，合力的方向为力矢量和的方向。
力的合成是通过矢量运算来求解的，常用的方法有图示法和分解法。
力的合成方法一、图示法图示法是力的合成中常用的方法之一。
我们可以利用力的矢量图来表示并合成多个力。
假设有两个力F1和F2，我们首先将它们的起点放在同一个点上，再按照其大小和方向在该点上画出两个力的矢量。
然后将它们首尾相连，形成一个平行四边形。
该平行四边形的对角线即为合力的矢量。
二、分解法分解法是力的合成中另一种常用的方法。
通过将一个力拆分成多个力的分量，再对分量进行合成，可以得到合力。
假设有一个力F，我们可以将它分解为两个垂直方向上的分量Fx和Fy。
根据三角函数的知识，我们可以得到Fx = F * cosθ，Fy = F * sinθ，其中θ为力F与某一轴线的夹角。
然后将这两个分量合成为一个力，即得到合力。
力的合成应用力的合成在日常生活和工程领域都有广泛的应用。
1. 物体在平面上的运动当一个物体受到多个力的作用时，可以利用力的合成来计算其加速度和运动轨迹。
例如，当一个物体在水平面上受到斜向施加的力，我们可以将该力分解为水平和垂直方向上的分量，然后分别计算它们的合力，从而确定物体的运动状态。
2. 结构分析与设计在工程领域，力的合成被广泛用于结构的分析与设计。
例如，建筑物中的支撑结构受到多个外力的作用，我们可以将这些力分解为各个方向上的分量，再进行力的合成，从而确定结构的稳定性和安全性。
3. 物体的平衡力的合成在理解物体的平衡也非常有用。
力的合成(解析版)
力的合成一、力的合成 求几个力的合力的过程叫做力的合成。
1．合成法则：平行四边形定则或三角形定则．2．同一直线上的力合成：选定一个正方向，与正方向相同的力为正，与正方向相反的力为负．即可将矢量运算转化为代数运算求合力．3．互成角度的两力F 1、F 2的合成①作图法：选定合适的标度，以F 1、F 2为两邻边作平行四边形，两邻边之间的对角线即为所求．根据标度，用刻度尺量出合力的大小，用量角器量出合力与任意分力的夹角φ．②计算法：若以F 1、F 2为邻边作平行四边形后，F 1、F 2夹角为θ，如图所示，利用余弦定理得合力大小F 1F θφA D C2212122cos F F F F F θ=++合力F 方向与分力F 2的夹角φ121sin tan cos F CD OD F F θϕθ==+ a ．若θ=0°，则F = F 1+F 2 ； b ．若θ=90°，则2212F F F =+c ．若θ=180°，则F = |F 1-F 2|；d ．若θ=120°，且F 1=F 2，则F = F 1=F 2．4．两种特殊情况下合力的计算方法(1)夹角为θ的两个等大的力的合成，如图 (a)所示，作出的平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直的特点可求得合力F ′＝2F cos θ2。
(2)夹角为120°的两个等大的力的合成，如图(b)所示，实际是图(a)的特殊情况，求得合力F ′＝2F cos 120°2＝F 。
5．合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围：|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F 2.(2)三个共点力的合成范围①最大值：三个力同向时，其合力最大，为F max ＝F 1＋F 2＋F 3.②最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值为零，即F min ＝0；如果不能，则合力的最小值为F min ＝F 1－|F 2＋F 3|(F 1为三个力中最大的力)．6.多个共点力的合成方法依据平行四边形定则先求出任意两个力的合力，再求该合力与第三个力的合力，依次类推，求完为止．也可以先正交分解后合成的方法．7．合力与分力相关性(1)等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代，是一种等效替代关系。
力的合成与分解的方法
力的合成与分解的方法力的合成与分解是力学中一个重要的概念，用于研究多个力作用在一个物体上的效果以及将一个力分解为多个力的效果。
本文将介绍力的合成与分解的基本原理和方法。
一、力的合成力的合成是指将多个力合成为一个力的过程。
假设有两个力F1和F2作用在同一个物体上，它们的作用方向可以任意，我们希望找到一个力F，使得F与F1和F2的合力效果相同。
1. 平行力的合成当F1和F2的作用方向平行时，它们的合力可以通过简单的矢量相加得到。
假设F1的大小为F1，方向为θ1；F2的大小为F2，方向为θ2；合力F的大小为F，方向为θ。
根据三角形法则，我们可以得到以下关系：F = √(F1^2 + F2^2 + 2F1F2cos(θ1-θ2))θ = tan^(-1)((F1sinθ1 + F2sinθ2) / (F1cosθ1 + F2cosθ2))2. 非平行力的合成当F1和F2的作用方向不平行时，我们可以将它们拆分为平行和垂直的分力进行分析。
假设F1的大小为F1，方向为θ1；F2的大小为F1，方向为θ2；合力F的大小为F，方向为θ。
我们可以得到以下关系：Fx = F1cosθ1 + F2cosθ2Fy = F1sinθ1 + F2sinθ2F = √(Fx^2 + Fy^2)θ = tan^(-1)(Fy / Fx)二、力的分解力的分解是指将一个力分解为多个力的过程。
通过力的分解，我们可以研究单个力在不同方向上的分力效果。
1. 平行力的分解当一个力F作用在物体上，我们希望将它分解为平行于两个坐标轴的分力。
假设力F的大小为F，方向为θ；在x轴方向上的分力为Fx，y轴方向上的分力为Fy。
根据三角形法则，我们可以得到以下关系：Fx = FcosθFy = Fsinθ2. 非平行力的分解当一个力F作用在物体上，我们希望将它分解为平行和垂直的分力。
假设力F的大小为F，方向为θ；在水平方向上的分力为Fx，垂直方向上的分力为Fy。
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【课堂练习】
6.如图所示，质量为m的长方形木块静止在倾 角为的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力 的合力方向应该是： A、沿斜面向下 B、垂直于斜面向上 C、沿斜面向上 D、竖直向上
谢
谢
0
F合=F1-F2=1N
两个分力反向相减
F1=4N
力的合成规律
方向在同一直线上的几个力的合成运算
使用直接加减的方法
同向相加
反向相减
2、不共线：
如果力F1、F2不在同一直线上，它 们的合力大小还是相加减吗?
F1
F2
F
实验：探究求合力的方法
2N F1=10.0 N F合=12.8 N
O
F2=6.8 N
3、结论：
F1
F合
O
·
F2
求两个力的合力时，可分别用表示这两个力的线段 为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表 合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则。
例题1：两个共点力F1=45N，方向水平向 右，F2=60N，方向竖直向上，求这两个力 的合力F的大小和方向．
①用图象法，如图所示(选 标度，画有向线角三角形知识． 2 2 F大小： F F1 = 275N F F的方向：tanα=F2/F1=4/3，查表得α=37°
2、力的合成
求几个力的合力叫力的合成．
3、共点力：几个力如果都作用在物体上 的同一点，或者它们的作用线相交于同一 点，这几个力叫做共点力．
图1
图2
图3
如图1、图2为共点力；而图3为非共点 力．
二、探究力的合成的方法
1、共线：
F1=4N
0
F2=3N F合=F1+F2=7N
两个分力同向相加
F2=3N
【课堂练习】 3.有两个大小相等的共点力F1和F2，当 它们间的夹角为90°时合力F，则当它 们间的夹角为120°时，合力的大小为 ( B ) 2 A. 2F B. F 2 C. F D. F/2
【课堂练习】
4、三个共点力的大小分别为2N，3N，4N， 9N 它们的合力最大值为________；
思将今 想接天 方触我 法一们 种学 很习 等重力 效要的 代的合 替物成 。理，
——
等 效 替 代 效 果 相 同
一、基本概念
1、合力与分力 当一个物体受到几个力共同作用时，我们 可以用一个力来代替这几个力，这个力的效果 跟原来几个力的共同效果相同，这个力叫做那 几个力的合力，原来的几个力叫做分力．
⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2 思考：合力是否一定比分力大？
思考与讨论：三个以上力合成的方法
先求两个力的合力，再求出这个合力
与第三个力的合力，……，得到合力。
F123 F1234 F2 F12
F3
F1 F4
【课堂练习】
1.关于合力的分力，下列叙述中正确的是 ( CD)
A.合力的大小一定大于每一分力的大小
练习：指出下列各图中用平行四边形定则求F1、 F2的合力F的作图中的错误之处，并加以纠正．
解 (1)平行四边形的对边不平行． (2)右边与下边应画成虚线． (3)F、F1、F2都缺少箭头． (4)合力应该是代表两个分力的邻接边之间对角线． 注意:作图要准确，两个分力F1、F2和合力F要画成实线 并标有箭头，平行四边形的另外两条边必须画成虚线．
1+1在什么情况下不等于2？
在算错的情况下可以不等于2
通过这节课学习我们可以知道：
即使在算正确的情况下也可以不等于2
第1节 力的合成
情境1：小时候我们听说过曹冲称象的故事， 他是怎样称出大象的重量的？
情境2：一桶水，女生需要二个人才能提起，而男 生只需要一个人就能很轻松地提起它，就力的作用 效果而言，女生与男生的作用效果是否一样?
三、合力与分力间夹角θ关系：
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夹角θ越大，合力就越小： F合随F1和F2的夹角增大而减小 ④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
B.合力可以同时垂直于每一分力 C.合力的方向可以与一个分力的方向相反 D.两分力的夹角在0°到180°之间时，夹 角越大，则合力越小。
【课堂练习】
2.F1 与F2 为作用在同一物体上的两个力 ，F1=10N，F2=8N，它们的合力大小可能 是( BCD ) A.19N B.18N C.10N D.2N
0 最小值为________.
5、三个共点力的大小分别为F1=5N，F2=10N， F3=20N，则它们的合力（ ABD ） A．不会大于35N C．可能为0 B．最小值为5N D．可能为20N
【课堂练习】 5.F1、F2、F3、F4、F5五个共点力的始端 构成一个正六边形的顶点，求这五个力 的合力。已知F3=10N.