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[高一物理教案5]
力的合成
一、教学目标
1.理解力的合成和合力的概念。
2．会用作图法求共点力的合力。
3．要求知道合力的大小与分力间夹角的关系

二、重点
1.按等效思想总结出平行四边形定则
难点
1.用做图法和计算法求合力
三、教学方法
讲授、演示实验、归纳、总结

四、教具
平行四边形定则演示器，合力与分力关系模拟演示器、三角板、弹簧秤2个、钩码.

教学过程

力的合成
合力与分力：若一个力作用在物体上，所产生的效果跟几个力共
同产生的效果相同，则这个力叫那几个力的合力，
共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或它们的作用点相
交于一点，这几个力叫共点力。
【注意】
力的合成是唯一的
只有同一物体所受的合力才可合成
不同性质的力也可以合成
分力与合力物体实质上讲是在力的作用效果方面的一种等效代
替关系，而不是物体的重复受力
力的合成的解法
【演示】将图1-5-1所示实验装置安装在贴有白纸的竖直平板上。
G
F
O
F1
F2
C
G
F
O
F
G
O
F1
C
F2
F
A
B
图1-5-1（a）
图1-5-1（b）
图1-5-1（c）

图1-5-1（a）表示橡皮条GE在两个力的共同作用下，沿着直线伸长
了EO这样的长度。图1-5-1（b）表示撤去F1和F2，用一个力F作用在橡
皮条上，使橡皮条沿着相同的直线伸长相同的长度，力F对橡皮条产生
的效果跟力F1和F2共同产生的效果相同，所以力F等于F1和F2合力。
合力F跟力F1和F2有什么关系呢？在力F1和F2的方向上各分别表示力F1和F2的方向上个作线段OA和OB，根据选定的标度，使它们的长度分别表示力F1和F2的大小（图1-5-1（c））。以OA和OB为邻边作平行四边形OACB。量出这个平行四边形的对角线OC的长度，可以看出，根据同样的标度，合力F的大小和方向可以用对角线OC表示出来。改变力的大小和方向，其合力仍可以用对角线OC表示出来。
平行四边形定则：如果用表示两个共点力的F1和F2线段为邻边作
平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之对
角线表示出来，这叫做力的平行四边形定则。
平行四边形定则的应用：计算法
⑴两力同方向时（θ=0°）F合=F1+F2方向与F1、F2的方向同向
⑵两力反向时（θ=180°）F合=F1－F2（设F1>F2）方向与F1方向相同
⑶两力互相垂直时（θ=90°）F合=方向与F1间的夹角
α满足tgα=
⑷两力夹角为θ时，
方向与F1间夹角α满足
tanα=
平行四边形定则的应用：作图法
作图时的注意的事项：
⑴合力、分力要共点，实线、虚要分清；
⑵合力、分力的标度要相同，作图要准确；
⑶对角线要找准
【例1】如图1-5-2（a）所示，物体受到大小相等两个拉力作用，每个拉力都是2000N，夹角时50°，求这两个拉力的合力。
【解析】本题考查合力的求解方法。
做图法：取5mm表示500N的力，做出四边形如图1-5-2（b）所示，量得对角线长36mm，故合力大小为N=3600N，合力方向沿两分力F1和F2的夹角的角分线上。
F1
F2
F
500N
图1-5-2（b）

计算法：⑴本题做出的平行四边形菱形，可用几何知识求合力F，如图1-4-2（c）所示，直角三角形OAD中，OD表示合力F的一半，∠AOD=25°，=F1cos25°=2×2000×0.9063N=3625N。
⑵也可用公式计算：

=2000×=3625N
F1
F2
F
O
C
A
B
D
图1-5-2（c）

求两个以上共点力的合成时，先求出任意两个共点力的合力，
再求这个合力与第三个力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果
就是这些力的合力。
如果物体受三个力作用而平衡，则这三个力必是共点力，任意
两个力的合力比与第三个力组成平衡力。
矢量与标量
矢量：在物理学中，有大小、方向，遵循平行四边形定则的物
理量叫矢量。
标量：在物理学中，只有大小、没有方向的物理量叫标量。

总结：力是矢量，合成遵守平行四边形定则，合力是对分力共同作用效果的等效代替。