1、初高中物理对接学习计划教学课件天津市静海区团泊镇中学高级物理教师天津市静海区团泊镇中学高级物理教师 李国海李国海生活事例生活事例一个力的作用效果一个力的作用效果两个力的作用效果两个力的作用效果F1F2FF1F2F、定义：、定义：一个力一个力(F)作用的效果跟作用的效果跟几个力几个力(F1、F2)共同作用的共同作用的效果相同效果相同，这个力这个力(F)叫做那几叫做那几个力的个力的合力合力。那。那几个力几个力叫做叫做这个力的这个力的分力分力。定义定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成求几个力的合力的过程叫做力的合成不是物体又多受了一个合力不是物体又多受了一个合力一、合力与分力一、合力与分力二、力的
2、合成二、力的合成2、关系：、关系：等效替代关系F1=3N F2=2N F=5NF=F1+F2F1=3N F2=2N F=1NF=F1-F21、方向相同的两个力合成！、方向相同的两个力合成！2、方向相反的两个力合成！、方向相反的两个力合成！合力的大小是 2 N，方向向 右 F1=4N N0F2=3N NF=F1+F2=7N N两力同向相加两力同向相加二、力的合成二、力的合成1、同一直线上两个力的合成、同一直线上两个力的合成大小大小F=F1+F2，方向与两力方向相同，方向与两力方向相同两力反向相减两力反向相减0F1=4N NF2=3N NF=F1-F2=1N N二、力的合成二、力的合成1、同一直线
3、上两个力的合成、同一直线上两个力的合成 大小大小F=|F1-F2|，方向与较大力的方向相同，方向与较大力的方向相同1、同一直线上两个力的合成、同一直线上两个力的合成二、力的合成二、力的合成两力两力同同向相向相加加两力两力反反向相向相减减互成角度的力怎样求合力？F1F2一个力的作用效果一个力的作用效果两个力的作用效果两个力的作用效果 2、互成角度的两个力的合成、互成角度的两个力的合成想一想想一想 你能设计一个实验你能设计一个实验探究探究合力合力F与与互成角度的互成角度的两个力两个力F1、F2的关系的关系吗？吗？想一想想一想 合力大小跟什么因素有关？你能合力大小跟什么因素有关？你能设计一个实验探究
4、出合力与分力的设计一个实验探究出合力与分力的关系吗？关系吗？2、方向不在同一直线上力合成问题、方向不在同一直线上力合成问题实验目的：实验目的：探究互成角度的两个力求合力的方法探究互成角度的两个力求合力的方法实验仪器：实验仪器：方木版，白纸，弹簧称（两个），橡皮条，细绳套两个，方木版，白纸，弹簧称（两个），橡皮条，细绳套两个，三角板，米尺，铅笔，图钉（几个）。三角板，米尺，铅笔，图钉（几个）。实验原理：实验原理：F1F2FF/OEOF2AEOEF/实验实验步骤步骤：通过研究合力与分力在其作用效果上的等效性，探究通过研究合力与分力在其作用效果上的等效性，探究得到力的平行四边形定则。得到力的平行四边
5、形定则。（1）在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张）在桌上平放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉白纸，用图钉把白纸钉 在方木板上在方木板上。实验步骤实验步骤（2）用图钉把橡皮条的一端固定在板上的）用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，点，在橡皮条的另一端栓上两条细绳套。在橡皮条的另一端栓上两条细绳套。EA实验步骤实验步骤注意：请设计好伸长结点的位置，以便作图。注意：请设计好伸长结点的位置，以便作图。（3）用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地）用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。F1OF2AE（4
6、）用铅笔记下）用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数读出两个弹簧秤的示数。实验步骤实验步骤示数示数示数示数注意注意（5）用铅笔和刻度尺在白纸上从）用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细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绳的方向画直线，按着一定的标度作出两个力F1和和F2的图示。以的图示。以F1、F2为边，作平行四边行，并作为边，作平行四边行，并作出这两个力所夹的对角线。出这两个力所夹的对角线。F1F2Fo实验步骤实验步骤（6）只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点）只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点 拉到同样位置拉到同样位
7、置O。读出示数，记下细绳的方向，按同。读出示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力一标度作出这个力F/的图示。的图示。OEF/实验步骤实验步骤注意注意F1FF2F/（7）比较）比较F/与用平行四边形定则求得的合力与用平行四边形定则求得的合力F的大的大小和方向，看它们是否相等。小和方向，看它们是否相等。（8）改变两个力的大小和夹角，再做两次实验。）改变两个力的大小和夹角，再做两次实验。F1FF/oF/是理论值，是理论值，F是实验值是实验值实验步骤实验步骤F2（1）在桌上平放一块方木版，在方木上铺一张白纸，用图钉把白）在桌上平放一块方木版，在方木上铺一张白纸，用图钉把白纸钉纸钉 在方木板上。在方
8、木板上。（2）用图钉把橡皮条的一端固定在板上的）用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的点，在橡皮条的另一端栓上两条细绳套。另一端栓上两条细绳套。（3）用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使）用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置橡皮条伸长，结点到达某一位置O。（4）用铅笔记下）用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数。秤的示数。（5）用铅笔和刻度尺在白纸上从）用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳的方向画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直线，按着一定的标度作出
9、两个力F1和和F2的图示。用平行四的图示。用平行四边形定则求出合力。边形定则求出合力。（6）只用一个弹簧秤通过细绳套拉橡皮条，使结点到达同样只用一个弹簧秤通过细绳套拉橡皮条，使结点到达同样位置位置O，记下细绳套方向和示数，按同一标度做出，记下细绳套方向和示数，按同一标度做出F/的图示。的图示。（7）比较）比较F/与用平行四边形定则求得的合力与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向，看的大小和方向，看它们是否相等。它们是否相等。（8）改变两个力的大小和夹角，再做两次实验。）改变两个力的大小和夹角，再做两次实验。实验步骤实验步骤总之：方向不在同一直线总之：方向不在同一直线上的两个力的合成运算上的
10、两个力的合成运算遵循平行四边形定则遵循平行四边形定则 即如果用表示两个共点即如果用表示两个共点力力F F1 1和和F F2 2的线段为邻边做平的线段为邻边做平行四边形，那么，合力行四边形，那么，合力F F的的大小和方向就可以用这两个大小和方向就可以用这两个邻边之对角线表示出来，这邻边之对角线表示出来，这就叫做力的平行四边行定则。就叫做力的平行四边行定则。F合合F2F1分力分力邻边邻边合力合力对角线对角线注意：同一直线上力的合成是平行四边形定注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。则应用的特例。1 1、求合力、求合力 15NF F1 1F F2 2F F合合530（二）、力的合成规律
11、应用（二）、力的合成规律应用例：已知例：已知F F1 1=45N=45N，方向水平向右，方向水平向右;F;F2 2=60N=60N，方向竖直向上，求方向竖直向上，求F F合合=？大小大小F合合=15X X5N=75N方向：方向：与与F F1 1成成5353斜向右上方斜向右上方作图时的注意事项：作图时的注意事项：（1）合力、分力要共点，实线、虚线要分清；）合力、分力要共点，实线、虚线要分清；（2）合力、分力的标度要相同，作图要准确；）合力、分力的标度要相同，作图要准确；（3）对角线要找准；）对角线要找准；（4）力的箭头别忘画。）力的箭头别忘画。上例中根据平行四边形定则可作出下图上例中根据平行四边
12、形定则可作出下图:F F1 1F F2 2F F合合由直角三角形可得由直角三角形可得方向：方向：与与F F1 1成成=arcsin(4/5)=arcsin(4/5)斜向右上方斜向右上方221275FFFN合 若物体受到两个以上的共点若物体受到两个以上的共点力作用又该如何求它们的合力力作用又该如何求它们的合力?0F1F2F3 3F4F合合2、多个力的合成、多个力的合成先求先求F F1 1和和F F2 2的合力的合力F F4 4，再求，再求F F4 4与与F F3 3的合力的合力F F合合。3、合力与分力之间大小关系、合力与分力之间大小关系1 1、在两个分力、在两个分力F1 1、F2 2大小不变大
13、小不变的情况下，两个分力的情况下，两个分力的的夹角越大，合力越小夹角越大，合力越小。（1 1）当两个分力方向）当两个分力方向相同相同时（夹角为时（夹角为0 00 0）合力最大，合力最大，FF1+F2 合力与分力同向合力与分力同向；（2 2）当两个分力方向）当两个分力方向相反相反时（夹角为时（夹角为1801800 0）合力最小，合力最小，FF1-F2 合力与分力合力与分力F1、F2中较大的同向。中较大的同向。（3 3）合力大小范围）合力大小范围 F1-F2 F F1+F2（4）合力可能大于、等于、小于任一分力合力可能大于、等于、小于任一分力合力与分力的大小关系合力与分力的大小关系 注意：同一直线
14、上力的合成是注意：同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。平行四边形定则应用的特例。4 4、合力与分力的关系：、合力与分力的关系：F合合随随F1和和F2夹角夹角的增大而减小；的增大而减小；（0180）合力大小范围：合力大小范围：F1-F2F合合F1+F2；合力可能大于、等于、小于任一分力；合力可能大于、等于、小于任一分力；练习练习1 1、两个力的大小分别为、两个力的大小分别为3N3N、5N5N，其合，其合力大小可能是（力大小可能是（）A A、1N B1N B、3N C3N C、5N D5N D、9N9N练习练习2 2、两个力的大小分别为、两个力的大小分别为F F1 1=15N=15N，F
15、 F2 2=9N9N，它们的合力不可能等于（，它们的合力不可能等于（）A A、9N B9N B、25N C25N C、6N D6N D、21N21N试一试：试一试：想一想：想一想：三个力的合力范围怎么求？三个力的合力范围怎么求？3N、4N、5N；2N、5N、6N；8N、4N、3N；1N、5N、9N；最大值：最大值：F合合=F1+F2+F3最小值：最小值：先求任两个力先求任两个力F1、F2合力大小范围：合力大小范围：F1-F2 F F1+F2；若若F3在此范围内，三个力的合力最小值为在此范围内，三个力的合力最小值为0。若若F3不在此范围内，三个力的合力最小值为不在此范围内，三个力的合力最小值为F
16、3与与F的最小值。的最小值。0NF12N；0NF13N；1NF15N；3NF15N；5 5、共点力：、共点力：如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都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作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们的但它们的延长线相交于同一点延长线相交于同一点，这几个力叫做，这几个力叫做共点共点力力。F1F2非共点力非共点力F1F2注意：注意：力的合成的平行四边形定则只适用于共点力；力的合成的平行四边形定则只适用于共点力；平行四边形定则适用所有矢量的合成和分解。平行四边形定则适用所有矢量的合成和分解。6 6、力的三角形定则
17、：、力的三角形定则：F合合F1OF2F1 两个力两个力F F1 1、F F2 2求合力时，求合力时，首尾依次相连首尾依次相连，合力，合力的大小和方向用从第一个力的始端指向第二个力的的大小和方向用从第一个力的始端指向第二个力的末端的有向线段表示。末端的有向线段表示。求合力转化为解三角形！求合力转化为解三角形！F1F2F合合ABC1 1）解直角三角形：）解直角三角形：合FFACAB1sin合FFACBC2cos21tanFFBCAB2 2）解斜三角形：）解斜三角形：特殊三角形特殊三角形 等边三角形、等边三角形、120120等腰三角形等腰三角形 思考与讨论：思考与讨论：两个力夹角两个力夹角 一定，一
18、定，F F1 1大小不变，增大大小不变，增大F F2 2，其其合力合力F F怎样变化怎样变化？当当90时，时，F合合变大。变大。当当90时，时，F合合先变小后变大。先变小后变大。F合合F2F1F2F1F2F2F合合7 7、共点力的平衡：、共点力的平衡：1 1）平衡状态：）平衡状态：如果一个物体在力的作用下保持如果一个物体在力的作用下保持静止静止或或匀速直匀速直线运动线运动状态，我们就说这个物体处于状态，我们就说这个物体处于“平衡状态平衡状态”。2 2）两个力的平衡状态：）两个力的平衡状态：如果两个力作用在物体上使之保持平衡，那么如果两个力作用在物体上使之保持平衡，那么这两个力这两个力大小相等，
19、方向相反，作用在同一直线上大小相等，方向相反，作用在同一直线上。3 3）三个力的平衡状态三个力的平衡状态：如果三个力作用在物体上使之保持平衡，那么如果三个力作用在物体上使之保持平衡，那么其中其中任两个力的合力任两个力的合力与与第三个力第三个力大小相等，方向相大小相等，方向相反，作用在同一直线上。反，作用在同一直线上。F合合2 2、F F1 1大小、方向一定，大小、方向一定，F F合合方向一定，问力方向一定，问力F F2 2怎样施加怎样施加才最小？才最小？F2F1方法指导方法指导一、合力与分力的大小关系一、合力与分力的大小关系例例1 1两个共点力两个共点力F1与与F2，其合力为，其合力为F，则，
20、则()A合力一定大于任一分力合力一定大于任一分力B合力有可能小于某一分力合力有可能小于某一分力C分力分力F1增大，而增大，而F2不变，且它们的夹角不变时，合力不变，且它们的夹角不变时，合力F一定增大一定增大D当两个分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合力一定减小当两个分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合力一定减小分析分析在比较合力与分力的大小关系时，可用定性、定量的分析方法，同时在比较合力与分力的大小关系时，可用定性、定量的分析方法，同时利用特殊值参与讨论，从而对一些似是而非的概念之间的联系与区别，可以做出利用特殊值参与讨论，从而对一些似是而非的概念之间的联系与区别，可以做出最直接的肯定或否
21、定最直接的肯定或否定解析解析本题可以利用特殊值法，设本题可以利用特殊值法，设F12 N，F23 N，则其合力的大小，则其合力的大小范围是范围是1 NF5 N.由此可知，选项由此可知，选项A错误、错误、B正确；当正确；当F1和和F2反向时，反向时，F1增大到增大到F13 N，则，则合力由合力由F1 N减为减为F0，所以选项，所以选项C错误；两分力同向时合力最大，反向时合错误；两分力同向时合力最大，反向时合力最小，夹角增大时合力减小选项力最小，夹角增大时合力减小选项D正确正确答案答案BD变式训练变式训练1两个小孩拉一辆车子，一个小孩用的力是两个小孩拉一辆车子，一个小孩用的力是45 N，另一个小孩用
22、的力，另一个小孩用的力是是60 N，这两个力的夹角是，这两个力的夹角是90，求它们的合力，求它们的合力解析解析作图法如图甲所示，选择标度，作出作图法如图甲所示，选择标度，作出F1、F2的图示，利用的图示，利用三角板作出平行四边形，画出对角线，用三角板作出平行四边形，画出对角线，用15 N的标度去度量的标度去度量F，得出，得出F75 N再用量角器量得再用量角器量得F与与F1之间的夹角为之间的夹角为53.三、二力平衡求合力三、二力平衡求合力例例3 3 如图如图154甲所示，质量为甲所示，质量为25 kg的物体静止于倾的物体静止于倾角为角为的斜面上，则斜面对物体的作用力是多少，方向如何？的斜面上，则
23、斜面对物体的作用力是多少，方向如何？(取取g10 N/kg)图图15-4甲甲解析解析物体受力情况如图物体受力情况如图15-4 乙所示，斜面对物体的作乙所示，斜面对物体的作用力是支持力用力是支持力FN和摩擦力和摩擦力f的合力，由物体所处的平衡状态的合力，由物体所处的平衡状态可知，这两个力的合力与物体所受重力可等效为一对平衡力，可知，这两个力的合力与物体所受重力可等效为一对平衡力，即：即：F合合=mg=2510 N=250 N，方向竖直向上，方向竖直向上图图15-4乙乙答案答案250 N竖直向上竖直向上变式训练变式训练2在例在例3中若斜面倾角缓慢增大，且物体始终相对斜面静中若斜面倾角缓慢增大，且物
24、体始终相对斜面静止，则斜面对物体的作用力如何变化？止，则斜面对物体的作用力如何变化？解析解析斜面倾角斜面倾角“缓慢缓慢”增大，说明物体一直处于平衡增大，说明物体一直处于平衡状态，则斜面对物体的作用力始终与物体所受重力等大反向，状态，则斜面对物体的作用力始终与物体所受重力等大反向，即不发生变化即不发生变化答案答案不变不变三、共点力和非共点力：三、共点力和非共点力：几个力如果几个力如果都作用在物体的都作用在物体的同一点上，或者同一点上，或者它们的作用线相它们的作用线相交于同一点上，交于同一点上，这几个力叫做共这几个力叫做共点力。点力。共点力共点力非共点力非共点力 力不但没力不但没有作用在同一有作用
25、在同一点上，它们的点上，它们的延长线也不能延长线也不能相交于一点。相交于一点。力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力。BD1 1、下列关于分力与合力的说法中正确的是、下列关于分力与合力的说法中正确的是()()A.A.分力与合力同时作用在物体上分力与合力同时作用在物体上 B.B.分力同时作用于物体时产生的效果与合力分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同单独作用于物体时产生的效果相同 C.C.合力总是大于分力合力总是大于分力 D.D.两个分力大小一定，夹角在两个分力大小一定，夹角在0 0到到180180之之间时，夹角越大，合力
26、越小间时，夹角越大，合力越小AB2 2、作用在物体上的两个力，、作用在物体上的两个力，F F1 1=10N=10N，F F2 2=2N.=2N.若它们之间的夹角可任意，那么它们的合力若它们之间的夹角可任意，那么它们的合力可能是（可能是（）A.8N B.11N C.0N D.1NA.8N B.11N C.0N D.1N3 3、三个共点力的大小分别为、三个共点力的大小分别为2N2N、3N3N、4N,4N,则它则它们的合力的最大值是们的合力的最大值是(),(),最小值是最小值是().().若三个力分别为若三个力分别为2N2N、3N3N、6N6N呢？呢？9N0 已知已知F1=2N，F2=10N，(1)
27、它们的合力有可能等于它们的合力有可能等于5N、8N、10N、15N吗吗?(2)合力的最大值是多少合力的最大值是多少?最最小值是多少小值是多少?合力的大小范合力的大小范围是多少围是多少?练习：课本练习：课本P64.1F1F2F3F4F12F123F1234 先求出两个力的合力，先求出两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力就是这些力的合力逐次合成法3、多个力的合成1、关于两个大小不变的共点力、关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力与其合力F的关系，下列的关系，
28、下列说法中正确的是（说法中正确的是（）A、分力与合力同时作用在物体上、分力与合力同时作用在物体上B、分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体、分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同时产生的效果相同C、F的大小随的大小随F1、F2间夹角的增大而增大间夹角的增大而增大 D、F的大小随的大小随F1、F2间夹角的增大而减小间夹角的增大而减小E、F的大小一定大于的大小一定大于F1、F2中的最大者中的最大者F、F的大小不能小于的大小不能小于F1、F2中的最小者中的最小者BD练习练习：2、两个共点力，大小都是、两个共点力，大小都是50 N，如果要，如果要使这两个力的合力
29、也是使这两个力的合力也是50 N，这两个力，这两个力之间的夹角应为（之间的夹角应为（）A300 B600 C1200 D1500C3、两个共点力的合力最大值为、两个共点力的合力最大值为35 N,最小最小值为值为5 N,则这两个力的大小分别为则这两个力的大小分别为 N和和 N;若这两力的夹角为若这两力的夹角为900,则合力的则合力的大小为大小为 N1520254、三个力的大小分别为、三个力的大小分别为F1=4N,F2=5N和和F3=6N,已知其合力为已知其合力为0,则则F1、F2的合的合力的大小和方向如何力的大小和方向如何?5、三个力、三个力F1=4N、F2=5N、F3=6N的合的合力力F的大小的范围的大小的范围?6N;与与F3反向反向015N6、三个力、三个力F1=3N、F2=4N、F3=8N的合的合力力F的大小的范围的大小的范围?115N再见2018.08.16
