1、3.4 力的合成 F1F2G F G 一、基本概念 效果相同可以替代F 1 F 2 F 多个力的作用效果 =一个力的作用效果 等效替代 当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做这个力的分力。说明: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。而不是物体又多受了一个合力。1、合力 求几个力的合力的过程或方法,叫做力的合成.2、力的合成 3、共点力 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,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线相交于同一点,这几个力叫
2、做共点力。二、力的合成 大小F=F1+F2,方向与两力方向相同.1、同一直线上两个同向力的合成 2、同一直线上两个反向力的合成 大小F=|F1-F2|,方向与较大力的方向相同.不在同一直线上的两个力怎样求合力?实验原理:合力的作用效果与几个分力的作用效果相同。探究两互成角度共点力合力的方法效果相同 两次拉到同一位置 完整记录力 记录力的大小和方向 力的图示 记下O的位置 实验步骤1、把橡皮条一端A固定在铺有白纸、水平放置的木板上,在橡皮条的另一端B结上两个细绳套。2、用两个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的B端,使橡皮条伸长到O点,记下O点的位置、两细绳所在的直线和两弹簧测力计的示数,这样就确定了
3、两个分力的大小和方向;3、用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条的B端,使它仍伸长到O点的位置,记下细绳所在的直线和弹簧测力计示数,这个力的作用效果与两个力同时作用时是相同的。注意事项1、弹簧测力计在使用前应检查、校正;2、拉力沿弹簧轴线方向,测力计与纸面平行;3、拉力应适当大一些,减小相对误差;4、结点小一些,细线细一些;5、同一次实验所选标度应相同;6、两个弹簧测力计拉的时候,夹角不要太大,也不要太小;7、正确读数和记录。1、两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个法则叫平行四边形定则。F1 O F2 实验结论总结2、平行四边形定则
4、是矢量合成的通用法则。3、力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力。合力与分力的大小关系 1、在两个分力F1、F2大小不变的情况下,两个分力的夹角越大,合力越小。2、合力大小范围 F1-F2 F F1+F2 3、合力可能大于、等于、小于任一分力 【例题】气球在空中受到的空气浮力竖直向上,大小为4N,同时受到水平向右的风力作用,大小为3N。求气球受到的浮力与风力的合力。1、图解法(即力的图示法)求合力 2、计算法求合力 O1F2FF1N解:(1)选定1cm长度表示1N;(2)用O点代表气球,作出气球所受两个力的图示;(3)以F1、F2为邻边作平行四边形,作出表示合力F的对角线OF;(4)用刻度尺
5、量出对角线的长,约为5.00cm,可求得合力的大小约为F=5.001N=5N (5)用量角器量出合力F与竖直方向的夹角为37.0 1、图解法(即力的图示法)求合力。2212FFF5N合3tan4 2、计算法求合力 解:根据平行四边形定则作出下图:F1 F2 F合 由直角三角形可得 方向:与竖直方向夹 角为且O 三个及三个以上力的合成的方法 先求两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,直到把所有力合为一个力,得到合力。F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 2.一个定则:3.两种方法 1.一种思想:等效替代 计算法:准确 平行四边形 定则 适用所有矢量的合成和分解 图解法:直观、误差大 小结