第四節(jié)力的合成與分解主講人：張明明山東省滕州市中等職業(yè)教育中心學(xué)校大橋的主纜是怎樣制作的？它為什么能承受巨大的重量？主要內(nèi)容合力與分力力的合成力的分解12301PART01合力與分力

在生活中常見到這樣的情景：一桶水，需要兩個小孩才能提得動；而一個成人就可以把它提起來。因此可以說，兩個小孩的力的作用效果與一個成人的力的作用效果相同。一、合力與分力一、合力與分力在物理學(xué)中，就把這一個力稱為那幾個力的合力，那幾個力都稱為分力。如果有一個力的作用效果與幾個力的作用效果相同，02PART01力的合成求幾個分力的合力，稱為力的合成。

例如，當(dāng)一個物體同時受到作用于O點的兩個分力F1、F2的作用時，它們的合力會指向哪里？大小是多少？二、力的合成

【觀察與體驗】

研究合力與分力的關(guān)系

1.

在繪圖板上固定一張白紙，將橡皮筋的一端用圖釘固定在白紙一側(cè)的

A點，將橡皮筋的另一端拴兩根帶環(huán)的細(xì)繩，從

A點畫一條虛線到白紙另一側(cè)的

B點。二、力的合成

【觀察與體驗】

研究合力與分力的關(guān)系

2.用一個量程為

10N的測力計拉住一根細(xì)繩，用

5N的力把橡皮筋的另一端沿

AB方向拉到

O點，并保持靜止。標(biāo)下

O點位置，將這個

5N的力作為合力

F標(biāo)注在白紙上。二、力的合成

【觀察與體驗】

研究合力與分力的關(guān)系

3.用兩個量程都為

10N的測力計分別拉住兩根細(xì)繩，都沿

AB方向把橡皮筋的另一端拉到

O點，并保持靜止。在白紙上記下兩個分力

F11、F12的大小。二、力的合成

【觀察與體驗】

研究合力與分力的關(guān)系

4.用兩個測力計分別拉住兩根細(xì)繩，以約

45°的夾角把橡皮筋的另一端拉到

O點，并保持靜止。在白紙上記下兩個分力

F21、F22的方向和大小。二、力的合成

【觀察與體驗】

研究合力與分力的關(guān)系

5.用兩個測力計分別拉住兩根細(xì)繩，以約

90°的夾角把橡皮筋的另一端再次拉到

O點，并保持靜止。在白紙上記下兩個分力

F31、F32的方向和大小。二、力的合成

【觀察與體驗】

研究合力與分力的關(guān)系

6.用兩個測力計分別拉住兩根細(xì)繩，讓一個測力計用

1N大小的力，沿垂直于

AB的方向拉，嘗試調(diào)整另一個測力計的大小和方向，仍把橡皮筋的另一端拉到

O點，并保持靜止。在白紙上記下兩個分力

F41、F42的方向和大小。二、力的合成

【觀察與體驗】

研究合力與分力的關(guān)系

7.用兩個測力計分別拉住兩根細(xì)繩，讓一個測力計用

1N大小的力，沿著由B到A的方向拉，嘗試調(diào)整另一個測力計的大小和方向，仍把橡皮筋的另一端拉到

O點，并保持靜止。在白紙上記下兩個分力

F51、F52的方向和大小。二、力的合成

【觀察與體驗】

研究合力與分力的關(guān)系

8.用力的圖示法分別將上面所測的合力與第2、3、4組分力在白紙上表示出來。

【思考與討論】

與本學(xué)習(xí)小組的同學(xué)討論，觀察、比較合力與各組分力之間的大小關(guān)系，嘗試歸納其中的規(guī)律。二、力的合成

因此，兩個分力

F1、F2的合力

F的大小和方向如右圖所示。通過大量實驗發(fā)現(xiàn)，兩個互成角度的力合成時，遵循這樣的定則：以表示這兩個力的線段為鄰邊，作平行四邊形，它的對角線就表示合力的大小和方向。這就是力的平行四邊形定則。二、力的合成

兩個分力的夾角可以在0～180°之間變化。當(dāng)兩個分力的大小固定不變，只有夾角改變時，合力隨分力間夾角的變化情況如右圖所示。平行四邊形定則是矢量合成法則，所有的矢量如速度、加速度等合成時都遵循這一法則。二、力的合成合力與分力之間的大小關(guān)系可以歸納出如下規(guī)律：

楊泗港長江大橋的主纜由271根相互平行的索股組成，每根索又由91根平行放置的直徑6.2mm的高強鋼絲組成。二、力的合成

如果求兩個以上力的合力，可以連續(xù)應(yīng)用平行四邊形定則。其步驟是：先求出任意兩個力的合力

F’，然后再求出

F’與第三個力的合力

F”，依此類推，直到求出所有力的合力

F為止。如右圖所示為一種三個力的合成過程。二、力的合成03PART01力的分解求一個合力的分力，稱為力的分解。三、力的分解

【觀察與體驗】

研究重力的分解規(guī)律

1.

先在直角凹槽的兩個斜面上分別鋪一層海綿，再將一個長方體物體放在凹槽中的海綿上，并保持靜止，如右圖所示。生活中經(jīng)?？梢砸姷揭粋€力產(chǎn)生兩個作用效果的情景。三、力的分解

【觀察與體驗】

研究重力的分解規(guī)律

2.

用一個測力計沿右側(cè)斜面的方向緩慢向上拉物體，當(dāng)左側(cè)斜面上的海綿形狀完全恢復(fù)原狀后，將其抽出，并使物體保持靜止，如右圖所示。三、力的分解

【觀察與體驗】

研究重力的分解規(guī)律

3.

在左側(cè)斜面鋪上海綿，用一個測力計沿左側(cè)斜面的方向緩慢向上拉物體，當(dāng)右側(cè)斜面上的海綿形狀完全恢復(fù)原狀后，將其抽出，并使物體保持靜止，如右圖所示。三、力的分解

【觀察與體驗】

研究重力的分解規(guī)律

4.

在兩側(cè)斜面都鋪上海綿，用兩個測力計分別沿兩個斜面的方向緩慢向上拉物體，使兩側(cè)的海綿完全恢復(fù)原狀并使物體保持靜止，如右圖所示。三、力的分解

例如，斜面上物體的重力會產(chǎn)生兩個作用效果：使物體沿斜面向下滑和使物體垂直于斜面向下壓。因此，重力G應(yīng)該分解為平行于斜面向下的分力F1和垂直于斜面向下的分力F2，如右圖所示。通過大量精確的實驗，人們發(fā)現(xiàn)：根據(jù)力的作用效果，可以將一個力分解為兩個力。力的分解也遵循平行四邊形定則。三、力的分解再如，人斜向上拉著物體前進，拉力對木塊產(chǎn)生兩個作用效果，一個使木塊向前運動，另一個將木塊向上提。三、力的分解

合力與分力是等效方法的一種實際應(yīng)用。重力、彈力、摩擦力都是真實存在的力，對這些力都可以進行合成或分解，即用等效力進行替代。這些等效力是假想出來的力，不是真實存在的力。合力與分力可以等效地相互替代，但不能