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第三章 相互作用——力
第4節(jié) 課時1 力的合成
思考：如圖放在地面上的小車受到四個力的作用，你能判斷它將向哪個方向運動嗎？
用一個力的單獨作用替代以上四個力的共同作用，而效果不變，上述問題就迎刃而解了。這就是我們要講的力的合成。
G
FN
Ff
F
F
1．理解合力、分力、力的合成、共點力的概念。
2．掌握平行四邊形定則的內容，會用它求兩個分力的合力。
01 共點力
幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，這幾個力叫作共點力。
1.共點力
F1
F2
F4
F1
F3
F2
F3
2.合力和分力
根據(jù)下面兩幅圖，你能得出合力和分力的概念嗎？
水桶所受拉力示意圖
吊燈所受拉力示意圖
（1）假設一個力單獨作用的效果跟某幾個力共同作用的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力。
（2）假設幾個力共同作用的效果跟某個力單獨作用的效果相同，這幾個力就叫作那個力的分力。
3.合力和分力的理解
①等效性
②同體性
③瞬時性
合力的作用效果與分力的共同作用效果相同(相互替代關系)
各個分力作用在同一物體上(受力物體相同)
某個分力變化了，合力同時也發(fā)生變化(瞬時對應關系)
1.力的合成：求幾個力的合力的過程
等效替代
力的合成
02 力的合成
同向相加反向相減
二力同向
10N
5N
10N
5N
二力反向
5N
10N
10N
F=5N + 10N=15N
F=10N – 5N=5N
5N
2.同一條直線上的兩個力合成
思考：互成角度的兩個共點力，如何得到合力的大小和方向呢？
互成角度的兩個共點力還是簡單的加減嗎？有沒有什么可遵守的規(guī)律嗎？
F
F1
F2
1.實驗目的：
探究分力與合力的關系，尋找求合力的方法。
3.實驗:探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律
2.實驗原理：
合力的作用效果與幾個分力共同作用的效果相同。
3.實驗器材：
方木塊、白紙、彈簧稱(兩個) 、橡皮條、細繩、三角板、刻度尺、圖釘。
（1）在桌面上固定一個貼有白紙的方木板，用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上靠近頂端中點的A點，在橡皮筋的另外一端拴上兩條細繩，細繩的另外一端是繩套。
A
4.實驗步驟
O
（2）用彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結點達到某一位置Ｏ。
（3）用鉛筆從Ｏ點沿著兩繩的方向畫直線，作出兩個力Ｆ1和Ｆ2的圖示。
A
O
（4）只用一只彈簧秤，通過細繩把橡皮筋的結點拉到相同的位置Ｏ點，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細繩的方向，作出這個力Ｆ的圖示。研究這三個力的大小及方向的關系。
實驗探究
(5)注意事項
①測力計在使用前應將其水平放置，檢查、校正零點。明確量程和最小分度。
②施加拉力時要沿測力計軸線方向，并且使拉力平行于木板。
③拉力應適當?shù)拇笮?，但不要超過量程。
④兩力間的夾角不能太大也不能太小。
⑤畫力的圖示時應選擇適當?shù)臉硕龋M量使圖畫得大一些，要嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形。
(6)實驗結論
在誤差允許范圍內，兩個互成角度的力的合成遵守平行四邊形定則。
(1)合力一定比分力大嗎？
F1
F
F2
合力可以小于分力
合力可以與分力等大
結論1：合力可以大于分力，可以與分力等大或者比分力還小。
4.對合力與分力的理解
F1=F2
F
F2
120°
合力可以大于分力
F1
F
F2
圖1
圖2
圖3
(2)如果兩個分力F1 、F2的大小不變，當它們的夾角在0°和180°之間變化時，其合力的大小如何變化？
F1
F
F2
F
F1
F2
F1
F
F2
當夾角為180°時,即兩力反向時，合力最小，為│F1-F2 │
當夾角為0°時，即兩力同向時，合力最大，為F1+F2 。
結論2：①兩個分力的大小不變時，其合力隨夾角的增大而減小。
②兩個共點力的合力大小范圍：│F1-F2 │≤ F合≤ F1+F2
結論3： 先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進去，最后得到的結果就是這些力的合力。
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
（3）如何求多個共點力的合力呢？
1. (多選)對兩個大小不等的共點力進行合成，則( )
A．合力可能比最小的分力小
B．合力可能同時垂直于兩個分力
C．合力的方向可能與一個分力的方向相反
D．兩個分力的夾角在0°到180°之間變化時，夾角越小，合力越大
ACD
2.如圖，甲、乙兩位同學分別用力 F1、F2共同提著一桶水，水桶靜止； 丙同學單獨向上用力F也能提著這桶水，讓水桶保持靜止，則F1和F2的合力（　?。?br/>A．大于F B．小于F
C．等于F D．方向向下
C
3. 如圖所示,在做“探究求合力的方法”實驗時，實驗者需要完成的操作是( )
A.測量細繩的長度和記錄彈簧測力計的示數(shù)
B.測量橡皮條原長和細繩的長度
C.記錄彈簧測力計的示數(shù)和細繩的方向
D.測量橡皮條的總長度和原長
C
4.如圖所示，有5個力作用于同一點O，表示這5個力的有向線段恰好構成一個正六邊形的兩鄰邊和三條對角線，已知F1＝10 N，則這5個力的合力大小為（　?。?br/>A．50 N B．30 N
C．20 N D．10 N
B
一、共點力的合成
1、共點力：幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于一點，這幾個力叫作共點力。
2、合力和分力
二、力的合成
1、力的合成：求幾個力的合力的過程叫作力的合成；
2、力的合成符合平行四邊形定則。
3、合力大小范圍：︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2

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