第三节 力的等效和替代
[学习目标]1.知道共点力、合力和分力的概念并理解合力和分力的等效替代关系.2.理解力的合成与分解实质上就是等效替代的科学研究方法.3.能用实验探究求合力的方法．
一、共点力
如果几个力都作用在物体的同一(填“同一”或“不同”)点上，或者几个力的作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力．
二、力的等效替代
1．合力与分力：如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同，那么这个力与另外几个力等效或可以相互替代，这个力称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力．
2．力的合成与分解：从作用效果相同这一观点出发，根据具体情况进行力的替代，称为力的合成与分解．
3．力的合成：求几个力的合力的过程或求合力的方法．
4．力的分解：求一个力的分力的过程或方法．
三、寻找等效力
1．将一根橡皮筋的一端固定在木架上，另一端与两根细绳相连．
2．如图1所示，分别在细绳下悬挂等量(填“等量”或“不等量”)的钩码，使橡皮筋与细绳的结点伸长至点O，将画有间隔相等同心圆的纸片置于橡皮筋与细绳的后面，其圆心与点O重合．在纸的边缘记下两绳与纸边的交点C、D，同时记录两绳上悬挂钩码的数量．
图1
3．如图2所示，直接用一个弹簧测力计去拉细绳，同样使结点伸长至点O，记下弹簧测力计的读数以及细绳与纸边的交点J.
图2
4.取下纸片，连接OC、OD、OJ，用力的图示(填“图示”或“示意图”)法作出三个力，如图3所示．
图3
5．改变钩码的数量，重复上述实验步骤．
判断下列说法的正误．
(1)作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，则这两个力一定是共点力．( × )
(2)合力与原来那几个力同时作用在物体上．( × )
(3)合力的作用可以替代原来那几个力的作用，它与那几个力是等效替代关系．( √ )
一、合力与分力的关系
一个大人能够提起一桶水，两个小孩共同用力也可以提起这桶水．那么大人用的力和两个小孩共同用的力有什么关系？哪个是合力？哪些是分力？
答案 效果相同，可以等效替代；大人的力是两个小孩作用力的合力；两个小孩的作用力是分力．
1．等效替代
(1)力的作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态．
(2)条件：当几个不同的力共同作用在同一物体上产生的效果跟一个力单独作用时产生的效果相同时，它们就可以互相替代．
(3)作用：等效替代是重要的科学思维方法之一，它可以使复杂问题变成简单问题．
2．如何理解合力与分力的关系
(1)合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系．一个力的作用效果可以与多个力的作用效果相同，即一个力可以由几个力来代替，反过来，多个力也可以由一个力来代替．
(2)合力与分力只是作用效果相同，在作用效果上存在等效替代的作用，可以是同性质的力，也可以是不同性质的力．
