高中物理第三章相互作用第4课时力的合成教师用书新人教版必修117页

第 4 课时 力的合成
研究学考·明确要求]
考试要求
必考 加试力的合成
c c
知识内容
探究合力的方法 √
基本要求
1.理解合力和分力的概念，知道什么叫力的合成。
2．掌握力的平行四边形定则，会用作图法求合力。
3．知道合力不一定大于分力。
4．知道共点力的概念，会计算在同一直线上的几个力的合力，会用直角三角
形知识计算两个力的合力。
5．知道实验所需的器材和弹簧测力计的使用方法。
6．知道实验的步骤及操作要点。
7．理解探究实验的原理，认识“等效代替”方法。
8．会确定力的大小和方向，作出力的图示。
9．通过探究，知道分力与合力之间的关系所遵循的规则。
发展要求
1.会定性判断合力大小与两个分力夹角之间的关系。
2．知道误差产生的主要原因。
说明 不要求求解两个分力成任意角度时的合力。
知识点一 力的合成
基 础 梳 理]
1．合力与分力
(1)定义：如果一个力 F产生的效果跟原来几个力共同作用效果相同，我们就称 F为那几个力
的合力，原来的几个力叫做分力。
(2)合力与分力的相互关系
①等效性：合力与分力产生的效果相同，可以等效替代。
②同体性：各个分力是作用在同一物体上的。作用在不同物体上的力不能求合力。
2．力的合成
(1)定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成。
(2)力的合成遵守平行四边形定则。(如图 1所示)

图 1
3．合力与两分力的大小关系
两分力大小不变时，合力 F随夹角α的增大而减小，随α的减小而增大。
(1)F的最大值：当α＝0时，Fmax＝F1＋F2；
(2)F的最小值：当α＝180时，Fmin＝|F1－F2|；
(3)合力大小的范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。
注意 合力 F既可以大于、也可以等于或小于原来的任意一个分力。
思考 如图 2所示，一个成年人提起一桶水，使水桶保持静止，用力为 F；两个孩子共同提起
同样的一桶水并使之保持静止，用力分别为 F1和 F2 。该成年人用的力与两个孩子的力作用效
果是否相同？二者能否等效替代？F与 F1、F2是什么关系？
图 2
答案 作用效果相同，能等效替代。F与 F1、F2是合力与分力的关系，F是 F1和 F2的合力，F1
和 F2是 F的两个分力。
典 例 精 析]
【例 1】 互成角度的两个共点力，有关它们的合力与分力关系的下列说法中，正确的是(  )
A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力
B．合力的大小随分力夹角的增大而增大
C．合力的大小一定大于任意一个分力
D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力
解析  根据力的平行四边形定则，平行四边形的对角线表示合力，两个邻边表示分力，合力
与分力的大小关系，反映在平行四边形中是对角线和两个邻边的长短关系。根据力的平行四
边形定则可知，两个共点力的合力大小可能大于分力，也可能小于分力，所以合力可能大于
大的分力，也可能小于小的分力，合力的大小随两分力夹角的增大而减小。故正确答案为 D。
答案 D
技巧点拨] (1)合力与分力的关系由平行四边形定则可知，F1、F2的夹角变化时，F的大小和
方向发生变化。
①两分力同向时，合力最大，F＝F1＋F2。

②两分力反向时，合力最小，F＝|F1－F2 |，其方向与较大的一个分力方向相同。
③合力的取值范围：| F1－F2 |≤F≤F1＋F2。
④夹角θ越大，合力就越小。
⑤合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力。
⑥合力在效果上是和各分力的共同作用等效的。
(2)解答选择题时应注意
当选项中出现“一定”“可能”等词语时，只要举一反例否定“一定”，或举一正例说明“可
能”即可。
即 学 即 练]
1．关于两个大小不变的力 F1、F2及它们的合力 F，下列说法中正确的是(  )
A．合力 F一定与 F1、F2其中之一作用产生的效果相同
B．两力 F1、F2一定是同一个物体受到的力
C．两力 F1、F2与 F是物体同时受到的三个力
D．F大小随 F1、F2间夹角的增大而增大
解析 只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成。合力是对
原来几个分力的等效替代，两力可以是不同性质的力，但合力与分力不能同时存在。所以，B
正确，A、C错误；合力随两分力间夹角的增大而减小，D错误。
答案 B
典 例 精 析]
【例 2】物体只受两个力 F1...