高中物理 第5章第1节力的合成目标导学 鲁科版必修1

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1、第1节　力的合成一、合力与分力关系的正确理解1．合力与分力的特性（1）等效性：合力与几个分力是等效替代关系。（2）同时性：各个分力同时作用在同一物体上，当某个分力发生变化时，合力也随之变化。（1）两个力的合力的大小可以比两个分力的大小都大吗？可以比两个分力的大小都小吗？提示：既可以比两个分力都大、也可以比两个分力都小。根据前面的讨论，两个分力F1、F2合成时，合力的变化范围

2、F1－F2

3、≤F≤

4、F1＋F2

5、，若F1＝3N，F2＝4N，则1N≤F≤7N，可见F可以比F1、F2都大，也可以比F1、F2都小。（2）

6、怎样确定三个力的合力范围？提示：设三个力大小分别为F1、F2、F3。（1）其合力的最大值为Fmax＝F1＋F2＋F3。（2）合力的最小值：①如果三个力中其中任意一个力的大小在另外两个力的合力范围内，即

7、F1－F2

8、≤F3≤

9、F1＋F2

10、，则合力最小值可以为零。②如果不满足①中条件，合力的最小值应为最大的力与另外两个较小的力的差，方向与最大的力同向。【例1】两个共点力F1＝2N，F2＝4N，它们的合力F的大小可能是（　　）A．1NB．3NC．5ND．7N解析：F1与F2的合力F的大小范围是

11、F1－F2

12、≤F≤

13、

14、F1＋F2

15、即2N≤F≤6N，故选B、C。答案：BC1－1关于两个分力F1、F2及它们的合力F的说法，下列叙述中正确的是（　　）A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B．两力F1、F2一定是同种性质的力C．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力二、合力的求法1．图解法：从力的作用点起，依两个分力的作用方向按同一标度作出两个分力F1、F2，并把F1、F2作为邻边作出平行四边形，这个平行四边形的对角线的长度按同一标度表示合力的大小，对角线的方向就是合力的方向，

16、通常可以用量角器直接量出合力F与某一分力的夹角φ。2．计算法：可以根据平行四边形法则作出示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力。以下为求合力的两种常见情况：（1）相互垂直的两个力的合成：（即α＝90°）；F合＝，F合与F1的夹角正切值tanβ＝，如图所示。（2）两个等大的力的合成：平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直平分的特点可解得F合＝2Fcos，F合与每一个分力夹角为，如图，若α＝120°，则F合＝2Fcos＝F，即合力大小等于分力大小。【例2】力F1＝4N，方向向东；F2＝3N，方向向北。求这两个

17、力合力的大小和方向。解析：本题可以用作图和计算法两种方法求解。作图法：（1）用单位长度的线段代表1N。作出F1为4个单位长度，F2为3个单位长度，并标明方向，如图所示。（2）以F1和F2为邻边作平行四边形，连接两邻边所夹的对角线。（3）用刻度尺量出表示合力的对角线长为5.1个单位长度，所以合力大小F＝1N×5.1＝5.1N。（4）用量角器量得F与F2的夹角φ＝53°，即合力方向为北偏东53°。计算法：分别作出F1、F2的示意图，如图所示平行四边形及对角线。在直角三角形中：F＝＝N＝5N合力F与F2的夹角为α，

18、则：tanα＝＝，查表得α≈53°。答案：5N，方向为北偏东53°（1）两个以上的力合成时，怎样求出这些力的合力？（2）大小相等的两个力F，夹角为120°，它们的合力是多大？大小相等均为F的三个力两两夹角为120°，它们的合力为多大？合力一定大于分力吗？答案：（1）逐个合成相当于各力矢量依次首尾相接从始到终的有向线段。（2）F　0　不一定2－1一个物体同时受到F1、F2、F3三个共点力的作用，其合力为F。若已知F1、F2和F的大小、方向如图所示，试用作图法求出力F3。三、验证平行四边形定则实验原理：互成角度的

19、两个力F1和F2共同作用产生的效果与一个力F′作用产生的效果都是使橡皮条伸长到某点O，则F′为F1和F2的合力，作出F′的图示，再根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示，比较F、F′是否在实验误差允许的范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。本实验中应采取哪些措施来减小实验误差，提高实验精度？提示：①实验中，为能准确地标明拉力的方向，与结点O相连的细绳要稍长一些，标记细绳的方向时，应使视线垂直于纸面，在纸上标出的两个定位点间的距离要稍大些。②在不超出橡皮条的弹性限度，且各个拉力均不超出弹簧测力计量程的

20、前提下，拉力均应适当大一些。③标度应选择恰当，以使表示各力大小的线段都能稍长一些。④实验总是有误差的。由作图法得到的F和直接测量得到的F′不可能完全重合。但如相差不大（大小、方向均相差不大），在误差允许范围内，可以认为F与F′相等。经验表明，两个分力F1与F2间的夹角θ越大，F与F′间的偏差也越大，所以实验中不宜把θ角取得太大。当改变分力的大小和夹角再做两次实验时，最好使其中一次的合力仍与第一次相同