《力的合成》课件
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力的合成ppt课件
2.实验原理：等效替代
3.实验思路
(1)合力F的确定：一个力F可以使汇力圆环与平板上的定位圆重合，两个 力F1、F2共同作用，也能使汇力圆环与平板上的定位圆重合，则F的作用效 果与F1和F2共同作用效果相同，则F是F1和F2的合力。 (2)合力F与分力F1、F2的关系：作出力F1、F2及F的图示，观察三个力所构
类型 两分力 相互垂直
两分力等大， 夹角为 θ
作图
合力的计算
大小：
F＝ F21＋F22
方向：tan θ＝FF12
大小：F＝2F1cos
θ 2
(当 θ＝120°时，F1＝F2＝F)
方向：F 与 F1 的夹角为2θ
多力合成的方法：逐次合成法 F123
F1234 F12
F2
F3 F1
先求出任意两个力的合力，再
1.(合力和分力的关系)(多选)对作用在同一物体上大小不等的两个力进 行合成，则( CD )
A.合力一定大于每个分力 B.合力可能同时垂直于两个分力 C.合力的方向可能与一个分力的方向相反 D.两个大小不变的分力的夹角在0°到180°之间变化时，夹角越小，合 力越大
3.(二力的合成)(2023·广东广州高一期中)两个力大小相等，当它们夹
当两分力的大小不变，夹角越大，合力怎样变化？
F1
F1
F
F1 F1 F2
F1 F2 F F1 F2
当两分力F1、F2大小一定，夹角θ从0°增大到180°，合力大小随夹 角θ的增大而减小。
合力一定,两等大分力随它们之间的夹角变化而如何变化? 合力不变，分力随分力的夹角增大而增大
合力与分力间的关系
三角形定则
合矢量
把两个矢量首尾相接从而 求出合矢量的方法叫做三 角形定则
3.实验思路
(1)合力F的确定：一个力F可以使汇力圆环与平板上的定位圆重合，两个 力F1、F2共同作用，也能使汇力圆环与平板上的定位圆重合，则F的作用效 果与F1和F2共同作用效果相同，则F是F1和F2的合力。 (2)合力F与分力F1、F2的关系：作出力F1、F2及F的图示，观察三个力所构
类型 两分力 相互垂直
两分力等大， 夹角为 θ
作图
合力的计算
大小：
F＝ F21＋F22
方向：tan θ＝FF12
大小：F＝2F1cos
θ 2
(当 θ＝120°时，F1＝F2＝F)
方向：F 与 F1 的夹角为2θ
多力合成的方法：逐次合成法 F123
F1234 F12
F2
F3 F1
先求出任意两个力的合力，再
1.(合力和分力的关系)(多选)对作用在同一物体上大小不等的两个力进 行合成，则( CD )
A.合力一定大于每个分力 B.合力可能同时垂直于两个分力 C.合力的方向可能与一个分力的方向相反 D.两个大小不变的分力的夹角在0°到180°之间变化时，夹角越小，合 力越大
3.(二力的合成)(2023·广东广州高一期中)两个力大小相等，当它们夹
当两分力的大小不变，夹角越大，合力怎样变化？
F1
F1
F
F1 F1 F2
F1 F2 F F1 F2
当两分力F1、F2大小一定，夹角θ从0°增大到180°，合力大小随夹 角θ的增大而减小。
合力一定,两等大分力随它们之间的夹角变化而如何变化? 合力不变，分力随分力的夹角增大而增大
合力与分力间的关系
三角形定则
合矢量
把两个矢量首尾相接从而 求出合矢量的方法叫做三 角形定则
力的合成 课件
总结
作用在同一直线上的两个力的协力，只有两种可能： ①方向相同时，协力为二力之和；②方向相反时，合 力为二力之差。因此解答此类题目时，第一应分析分 力的方向，再分析协力的大小，也可采用特殊值法求 解。
1 如图所示，探究同一直线上方向相反的两个力合 成的实验中，力________是________两个力的协 力，它们的关系可以用式子________________表 示。
两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同。
F=F1－F2
点 击 画 面 播 放
【例2】 F1、F2为同一直线上的两个力，它们的协力为F ，下列关于F1、F2和F的大小及关系的说法中， 正确的是( D ) A．F不可能为零
B．F一定大于F1，也大于F2 C．F一定大于F1、F2中较小的那个力 D．F可能比F1、F2都小
根据以上实验结果，分析讨论同一直线上二力合成的
情况 1.当两个分力方向相同时,协力的大小如何？方向怎样？ 2.当两个分力方向相反时,协力的大小如何？方向怎样？
同一直线上，方向相同的两个力的协力，大小等于这
两个力的大小之和，方向跟这两个力的方向相同。
F=F1＋F2 同一直线上，方向相反的两个力的协力，大小等于这
曹冲称象
【例1】 如图所示，两个小孩能提起的一 桶水，一个大人就能提起来。上 述情况中，若两个小孩的作用力 分别为F1和F2，大人的作用力为 F，则下述说法正确的是( B、D ) A．F1和F2是F的协力 B．F1和F2的协力的大小与F的大小相等 C．F的作用效果与F1或F2单独作用的效果相同 D．F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同
例2：
数只蚂蚁才能挪动的一片树叶，仅一只甲克虫就可以 挪动它，那么，这只甲克虫的作用力在效果上是一样 的。
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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。
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能力提升练
【点拨】物体的重力G＝mg＝0.5 kg×10 N/kg＝5 N, f＝3 N； 当物体竖直上抛时，重力和阻力的方向都是竖直向下，二力 的方向相同，则协力F＝G＋f＝5 N＋3 N＝8 N，协力的方向 竖直向下；上升到最高点时，物体只受重力作用，所以协力 F′＝G＝5 N，方向竖直向下；当物体竖直下落时，重力的方 向竖直向下，阻力的方向竖直向上，二力的方向相反，故协 力F″＝G－f＝5 N－3 N＝2 N，协力的方向也是竖直向下。 【答案】8；5；2
能力提升练
8．[202X·菏泽]阅读并计算：作用于同一点的两个力的合 成符合平行四边形定则(线段的长短表示力的大小， 箭头方向表示力的方向)，如图甲、乙所示，以表示 F1和F2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协力F的大小和方向。请计 算丙图中F1和F2协力的大小为________N。
能力提升练
11．放在水平面上的物体A同时受到F1、F2两个力作用，如
图(a)所示。请在图(b)中画出这两个力的协力的图示。
解：如图所示。
【点拨】根据图示可知，二力为同
一直线上方向相反的两个力，因此
协力F合＝F1－F2＝50 N－20 N＝ 30 N，方向与F1方向相同，水平向 左；过物体的重心沿水平向左的方
施力情况 用两个弹簧测力计 用一个弹簧测力计
大小 F1＝2.5 N F2＝1 N F＝1.5 N
方向 向右 向左 向右
基础巩固练
(1)从上表的记录中你能得到的关于作用在同一直线上协力 与分力的大小关系是___F__＝__F_1_－__F_2__(用字母表示)。
【点拨】由表中的记录分析可知，同一直线上 的两个分力为F1＝2.5 N，F2＝1 N，协力为F＝ 1.5 N，由此可得出F＝F1－F2，协力的方向与较 大的力F1的方向相同；
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嘿嘿，我一 个人也能将同 样的板凳举到 相同的高度！
很多人才能拖动的物体，一头大象就能拖动．
数只蚂蚁 移动树叶 一只甲壳虫 移动树叶
多个船帆 驱动航船 一个发动机 驱动航船
作用效果相同
在这些事例中,有什么共同的地方?
这些事例说明一个力的作用效果可以与两 个(多个)力共同作用而产生的效果相同．
4.下列说法正确吗？
（1）在同一直线上，两个力的协力一定大于其 中的任何一个分力。
（2）在同一直线上，两个力的协力一定小于其 中的任何一个分力。
（3）在同一直线上，两个力的协力小于或等于 这两个力的大小之和。
交流与讨论：在多人滑艇运动中也运用了协力的 知识．同学们分析一下，运动员们是如何运用协 力的呢？这还属于同一直线上二力的合成吗？
物理学中我们叫 它等效，也可以
叫等效代替
F1
F2
F
如果一个力（F）产生的作用效果跟另外几个力共同 作用产生的效果相同，这个力可以替代那几个力。
这个力（F）就叫那几个力的协力，那几个力叫做 力（F）的分力。
F2
F1
F
在这幅图片中,哪个力是哪几个力的协力?
求几个力的协力叫做 力的合成
求两个力的协力叫做 二力的合成
F
F1 /N
F2 /N
F /N
F1与F2同向
大小：1N
大小：0.5N 大小：1.5N
方向：向右 方向：向右
F1与F2反向
大小：2N 大小：0.5N
方向： 向右 方向：向左
方向：向右
根据以上实验结果，分析讨论同一直线上二力 合成的情况：
❖ 当两个分力方向相同时，协力的大小如何？方 向怎样？
❖ 当两个分力方向相反时，协力的大小如何？方 向怎样？
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300 B D m
A
引伸、（分析铰链杆的情况）如图所示，一轻绳一端 固定在墙壁上，另一端固定在铰链杆的B端，同时在B 端用一轻绳悬挂一质量为m=10kg的物体，则绳对杆的 压力（ ） C √ 50 3N A、50N B、 C、100N D、 100 3 N 0
30 B
A D m
作业：
1、复习本节教材内容
4
6
F5 O F6 F1
F3 F2
F
o
F1 F2
F4
F3
(3)最小圆法求解： 若共点的三个力互成1200，可以以最小力为半径 画圆，则圆外剩余部分的两个力的合力即为所求的 三个力的合力。
F2
F1 F2 F2 F1 F2
o
o
F3 F3
o
F F3
F3
(4)特殊几何关系求解： 例3、如图所示，有五个力作用于同一点O，表示 这五个力的有向线段恰好分别构成一个正六边形的两 个邻边和三条对角线，已知F3=10N，则这五个力的合 力的大小为多少？
F3
F5 O F1 F6 F2
例6、水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑 轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端D跨过滑 轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，∠CBA=300，如图 所示，则滑轮受到绳子的作用力为（ C ）（g=10N/kg） A、50N B、50 3 N C 100 3 N C、100N D、
F F F1 3 sin( ) sin
解斜三角形
正弦定理：sin( )
(三)多力合成 1、求解方法： (1)用平行四边形定则求解： 先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第 三个力的合力，一次求下去，最后求出所有力的合 力。 (2)用矢量多边形定则求解： 把每个力的矢量线段首尾相连，则从第一个力的 矢尾指向最后一个力的矢首的有向线段表示它们的 F5 合力。 F F
A
引伸、（分析铰链杆的情况）如图所示，一轻绳一端 固定在墙壁上，另一端固定在铰链杆的B端，同时在B 端用一轻绳悬挂一质量为m=10kg的物体，则绳对杆的 压力（ ） C √ 50 3N A、50N B、 C、100N D、 100 3 N 0
30 B
A D m
作业：
1、复习本节教材内容
4
6
F5 O F6 F1
F3 F2
F
o
F1 F2
F4
F3
(3)最小圆法求解： 若共点的三个力互成1200，可以以最小力为半径 画圆，则圆外剩余部分的两个力的合力即为所求的 三个力的合力。
F2
F1 F2 F2 F1 F2
o
o
F3 F3
o
F F3
F3
(4)特殊几何关系求解： 例3、如图所示，有五个力作用于同一点O，表示 这五个力的有向线段恰好分别构成一个正六边形的两 个邻边和三条对角线，已知F3=10N，则这五个力的合 力的大小为多少？
F3
F5 O F1 F6 F2
例6、水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑 轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端D跨过滑 轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，∠CBA=300，如图 所示，则滑轮受到绳子的作用力为（ C ）（g=10N/kg） A、50N B、50 3 N C 100 3 N C、100N D、
F F F1 3 sin( ) sin
解斜三角形
正弦定理：sin( )
(三)多力合成 1、求解方法： (1)用平行四边形定则求解： 先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第 三个力的合力，一次求下去，最后求出所有力的合 力。 (2)用矢量多边形定则求解： 把每个力的矢量线段首尾相连，则从第一个力的 矢尾指向最后一个力的矢首的有向线段表示它们的 F5 合力。 F F
物理全册力的合成课件
力合成技术的未来研究方向
探讨了力合成技术的未来研究方向和挑战，包括新型传感器的开发、人工智能技术的应用 等。
力合成技术的教育教学改革
讨论了力合成技术的教育教学改革方向，包括教材编写、教学方法创新和实验教学的改进 等。
力的合成对未来的影响
01
对工程师和技术人员的影响
强调了力合成技术对工程师和技术人员的重要性，以及对这些人员的
结构稳定性分析
在工程结构设计中，利用力的合成原理分析结构的稳定性。
力的合成在科学中的应用
物理学研究
力的合成在物理学中有着广泛的应用，如研究物体的运动、力学和热力学等 现象。
地球物理学
地球物理学中利用力的合成原理研究地球表面的板块运动和地震活动等。
04
力的合成规律
平行四边形定则
确定两个分力的方向 根据分力的大小和方向，使用勾股定理计算合力的大小和方向
正交分解法
将两个分力沿着坐 标轴分解
根据平行四边形定 则，计算合力的大 小和方向
计算分力在坐标轴 上的投影，得到分 力的数值
三角形法则
• 通过一个分力的大小和方向，以及另一个分力的方向，确定 合力的大小和方向
05
力的合成实践
如何进行实践操作
明确实验目的
通过实验掌握力的合成方法， 学会使用测力计、滑轮等工具
力的合成基本法则
平行四边形法则
将两个力合成时，可以将其首尾相连并形成一个平行四边形，这个平行四边 形的对角线就是这两个力的合力。
三角形法则
将两个力合成时，可以将其首尾相连并形成一个三角形，这个三角形的第三 条边就是这两个力的合力。
力的合成历史背景
1
力的合成是物理学中的一个基本概念，其起源 可以追溯到古代。
探讨了力合成技术的未来研究方向和挑战，包括新型传感器的开发、人工智能技术的应用 等。
力合成技术的教育教学改革
讨论了力合成技术的教育教学改革方向，包括教材编写、教学方法创新和实验教学的改进 等。
力的合成对未来的影响
01
对工程师和技术人员的影响
强调了力合成技术对工程师和技术人员的重要性，以及对这些人员的
结构稳定性分析
在工程结构设计中，利用力的合成原理分析结构的稳定性。
力的合成在科学中的应用
物理学研究
力的合成在物理学中有着广泛的应用，如研究物体的运动、力学和热力学等 现象。
地球物理学
地球物理学中利用力的合成原理研究地球表面的板块运动和地震活动等。
04
力的合成规律
平行四边形定则
确定两个分力的方向 根据分力的大小和方向，使用勾股定理计算合力的大小和方向
正交分解法
将两个分力沿着坐 标轴分解
根据平行四边形定 则，计算合力的大 小和方向
计算分力在坐标轴 上的投影，得到分 力的数值
三角形法则
• 通过一个分力的大小和方向，以及另一个分力的方向，确定 合力的大小和方向
05
力的合成实践
如何进行实践操作
明确实验目的
通过实验掌握力的合成方法， 学会使用测力计、滑轮等工具
力的合成基本法则
平行四边形法则
将两个力合成时，可以将其首尾相连并形成一个平行四边形，这个平行四边 形的对角线就是这两个力的合力。
三角形法则
将两个力合成时，可以将其首尾相连并形成一个三角形，这个三角形的第三 条边就是这两个力的合力。
力的合成历史背景
1
力的合成是物理学中的一个基本概念，其起源 可以追溯到古代。
力的合成PPT课件
1、方向相同的两个力合成！
2、方向相反的两个力合成！协力 的大小是________N，方向向
______
1、同一直线上方向相同的两个 力合成！
练习一：
（1）、作用在一个物体上的两个力 8N和3N，那么他们的协力最大是 （ ），协力的最小（ ）
练习二：
在水平桌面上有XXX块，受到一个向右的拉力F=10N，此
数只蚂蚁才能挪动的一片树叶， 仅一只甲克虫就可以挪动它，那 么，这只甲克虫的作用力在效果 上是一样的。
如果一个力产生的作用效果跟几个力 共同作用产生的效果相同，这个力就 叫那几个力的协力
组成协力的每一个力叫分力
实验过程：
在图中有两个力对E点进行作用，F1和 F2，两个力的共同作用效果是 到了 F1是1个钩码的作用，F2是2个钩码的作用。 方向一致，水平向右。
是（
）。
1、方向相同的两个力合成时，协力的 大小为两力之和。协力方向与本来力 的方向一致。
2、方向相反的两个力合成时，协力的 大小为两力之差，方向与较大的力的 方向一致。
作业：高效速练
时物体以2m/s 速度匀速向右行驶， 1、物体此时受到的摩擦力为______ N.方向______.
2、物体受到的合外力为_______N.
3、此时物体的运动状态___15牛的物体，当用
手竖直向上托物体时，弹簧测力计的示
数是10牛，则手对物体向上的力的大小
1、什么叫协力？什么叫 分力？
2、同一直线上的二力合 成是怎样的？
1、 如何描述力？ 2、力的三要素是什么？ 3、力的作用效果是怎样的？
可以看到两次的作用效果是相同的：都是将桶提高了一米。
众多船帆才能驱动的航船，用一 台发动机就可以驱动。这台发动 机对航船的作用效果与多个船帆 对船的作用效果是一样的。
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二、探究实验 2、教师演示实验：互相垂直的两力的合成
二、探究实验
二、探究实验—学生探究实验：求二力的合力的方法
器材：
木板、白纸、图钉、 弹簧秤、橡皮条、三 角板、铅笔
注意事项：
1、两次都要把结点拉
到同一位置（保证效果
相同 ）
2、弹簧秤的使用法
3、力的大小与方向的
记录
4、拉动橡皮筋时，要
使两只弹簧秤与木板平
用量角器量得：
F２ =60N
530
F=75N 15N
α
F1 =45N
四、课堂提升
求多个力的合力
如果有两个以上的力作用在物体上，可以先求出 任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合 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。
F
F3 F4
F2 F1
五、思考与讨论 当F1、F2 一定时，θ增大，合力 F如变化？
1、实验准备 采用实验探究的方法,研究合力与分力的关系。 学生按四人一组分成若干小组，各小组利用桌子上的实验
器材，设计方案。并思考以下几个问题： （1）怎样找出分力F1、F2及合力F大小和方向； （2）怎样保证分力与合力等效 ； （3）实验过程中需要记录那些数据，怎样描述力的大小和 方向 ； 各小组分别讨论，经相互补充和完善后，形成探究方案。
分力
合力
等效替代
二、探究实验
（一）三个问题情景： 1、方向相同的两个共点力的合成。 2、方向相反的两个共点力的合成。 3、互成一定角度的两个力怎样合成呢？
二、探究实验 模拟演示:方向相同和方向相反的两个力的合成。
二、探究实验 模拟演示实验:互成角度的两个力的合成
二、探究实验
二、探究实验
（二）设计实验验证
力的合成
生活中的实例
F1
Hale Waihona Puke F2FGG
分析：F1、F2共同作用时产生的效果与F单独作用 时产生的效果相同
一、几个概念
1、合力：一个力的作用效果与几个力共同产生
的 效果 相同，这个力就叫做那几个力的合力。
如： F 就叫F1、F2合力
2、分力：那几个力叫这个力的分力。 如： F1、F2就叫F分力
3、力的合成：求几个力的合力。
想 一想？
夹角越大，合力越小 两力同向，合力最大 两力反向，合力最小 合力不总大于分力 最后可以归纳出:| F1-F2 |≤F≤ F1+F2
六、作业布置
1、本堂作业： 教材P31（练习1-4）1-3题
2、预习作业： ①什么叫做力的分解？ ②力的分解所遵循的法则是什么？
F
F
面平行
二、探究实验 (三)结论：两力的合成的平行四边形定则
用表示这两个力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，这两 个邻边之间的对角线就是合力的大小和方向。
三、例题分析
例题：运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。力 F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N，方向竖直向上， 用作图法和计算法求解合力F的大小和方向。