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1、第三章相互作用第三章相互作用第三章相互作用第三章相互作用 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
2、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
3、=F1-F2=1N N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想一一想想 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？想想一一想想 合力大小跟什么
4、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/OEF1OF2AEOEF/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
5、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。实实验验步步骤骤（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实实验验步步骤骤注意：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
6、拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。F1OF2AE（4）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。实实验验步步骤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实实验验步步骤骤（6）只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点）只
7、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/实实验验步步骤骤注意注意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实验验步步骤骤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
8、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，读出两个弹簧秤点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数。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
9、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。实实验验步步骤骤总之：
10、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 15
11、NF F1 1F F2 2F F合合530（二）、力的合成规律应用（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
12、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 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、在在两两个
13、个分分力力F1 1、F2 2大大小小不不变变的的情情况况下下，两两个个分分力力的的夹角越大，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
14、合力与分力的大小关系 注意：同一直线上力的合成是注意：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 F合合合合随随随随F F11和和和和F F22夹角夹角夹角夹角 的增大而减小；的增大而减小；的增大而减小；的增大而减小；（01800180）合力大小范围：合力大小范围：合力大小范围：合力大小范围：F F11-F-F22FF合合合合FF11+F+F22；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、
15、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、1 1N N B B、3 3N N C C、5 5N N D D、9 9 N N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 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、9 9N N B B、2 25 5N N C C、6 6N N D D、2 21 1N N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？3N3N、4N4N、5N5N；2N2N、5N5N、6N6N；8N8N、4N4N、3N3N；1N1N、
16、5N5N、9N9N；最大值：最大值：最大值：最大值：F F合合合合=F=F11+F+F22+F+F33最小值：最小值：最小值：最小值：先求任两个力先求任两个力先求任两个力先求任两个力F F11、F F22合力大小范围：合力大小范围：合力大小范围：合力大小范围：F F11-F-F22 F F FF11+F+F22；若若若若F F33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 0。若若若若F F33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 F33与与与与F F的最小值。的最小值。的最小值。的最小值。0NF12N0NF12N；0NF13N0NF13N；1NF15N1NF15N；3NF15N3NF15N；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
