高中物理4 力的合成精品ppt课件

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两个力的作用效果＝一个力的作用效果
多个力的作用效果＝一个力的作用效果
以前我们在哪里也用过 “等效”思想
1、定义：一个力(F)作用的效果跟几个力(F1、F2……)共同作用的效果相同，这个力(F)叫做那几个力的合力. 那几个力叫做这个力的分力 .
1、合力与分力：
(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。(2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力。(3)瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化。
求几个力的合力的过程，叫做力的合成
温馨提示：在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。即合力与分力的关系是“等效替代”。而不是物体又多受了一个合力。在分析同一个问题时，合力和分力不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合力就不能再考虑分力；考虑了分力就不能再考虑合力。
共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力 .
3.共点力：
4.非共点力：
非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点 .
1、同一直线上两个力的合成
F=5N + 10N=15N
F=10N – 5N=5N
如图所示，当F1、F2 互成一定角度时，它们的合力大小还是F1+F2 吗?
结论： F ≠ F1 + F2
　互成角度的力怎样求合力?
　2、互成角度的力怎样求合力?
以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 .
也适用于位移、速度、加速度等矢量的合成。
3.多个力（三个及三个以上力）的合成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，以此类推，直到把所有力合为一个力，得到总合力。
注：（1）求多个力的合力时，与求解顺序无关。（2）几个力的合力只有一个，是唯一的。
方向:与F1成53°斜向右上方
例1. 力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向竖直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 .
作图法求合力
①选取同一标度，用力的图示，从力的作用点起，分别作出两个分力F1、F2的图示；②以表示F1、F2的线段为邻边作出平行四边形，从而得到两分力F1、F2所夹的平行四边形的对角线，即表示合力F；③用刻度尺量出该对角线的长度，根据选取的标度计算合力的大小；再量出对角线与某一分力的夹角，表示合力的方向；④当分力的个数多于两个时，可先作出任意两个分力的合力，再将这个合力依次与其他分力合成，最终求出所有分力的合力。
作图法求合力注意事项①分力、合力的作用点相同，切忌弄错表示合力的对角线；②分力、合力的比例要一致，力的标度要适当；③虚线、实线要分清，表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线，并加上箭头，平行四边形的另两条边画虚线；④求合力时既要求出合力的大小，还要求出合力的方向，不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角．
已知力F1=30N、F2=40牛，用作图法求出他们之间的夹角θ=0、60、90、150、180时合力F的大小，并试着总结合力F与θ之间有什么样的关系？
θ= 0时，F= 70N
θ=60时，F= 60N
θ=90时，F= 50N
θ=150时，F=20N
θ=180时，F=10N
讨论：两个分力大小不变，但夹角不同时的合力
思考：合力是否一定比分力大？
4、合力与分力间夹角θ关系：
①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向： Fmax＝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： Fmin＝｜F1－F2｜ 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。
④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
③若0° ≤ θ ≤ 180°时，夹角θ越大，合力F就越小；夹角θ越小，合力F就越大 F合随F1和F2的夹角θ增大而减小（若合力F一定，夹角θ 越大，分力也越大）
⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2
计算法（设分力F1、F2大小不变，夹角为θ）
4、当θ为任意角时，一般公式
3、当θ=1200，且F1=F2时
由等边三角形得：F=F1=F2
F与F1夹角tanα=F2sinθ/(F1+F2csθ)
（2）若物体已经处于平衡态：F合=0
①受两个力：物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。（二力平衡）
②受三个力：物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力等大、反向、共线
③受n个力：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力（n-1个力）的等大、反向、共线
计算法求合力
方向：斜向右上方与F1成
三角形定则:平移分力,使分力首尾连接,从第一个分力起点指向最后一个分力末端的有向线段表示合力大小和方向
物体受三个力处于平衡态：平移后构成封闭矢量三角形
例：F1=30N，F2=40N，F3=80N，则三个力的合力最大值是______,三个力的合力最小值是______。（若F3=80N 改为F3=60N ，又是多少）
例2. 大小分别为30 N和25 N的两个力,同时作用在一个物体上,两个力的合力大小一定为 ( ) A. F=55 N B. 25 N≤F≤30 N C. 55 N≥F≥25 N D. 5 N≤F≤55 N
｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
1、 关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系， 下列说法中正确的是 ( ) A. F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 B. F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小C. F的大小一定大于F1、F2中的最大者D. F的大小不能小于F1、F2中的最小者
F 可以大于小于等于任意一个分力
2. F1与F2为作用在同一物体上的两个力，F1=10 N，F2=10 N，已知两力的夹角为120°，它们的合力大小是多少?