3.4 力的合成和分解-【物理优课PPT】2025-2026学年高中物理必修第一册同步PPT课件（人教版2019）

人教版 高中物理必修第一册 授课老师：*** 3.4 力 的 合 成 和 分 解 1 新课导入 生活中的“等效”思想的应用呢？ 一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同 一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同 2 二、力的合成和分解 合力与分力 一 １、定义： 一个力(F)作用的效果跟几个力(F1、F2……)共同作用的效果相同，这个力(F)叫做那几个力的合力。那几个力叫做这个力的分力。 2、关系：等效替代关系 不是物体又多受了一个合力 力的合成 二 定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成 3 二、力的合成和分解 力的合成 二 1、同一直线上两个力的合成 F1=4N 0 F2=3N F = F1+F2= 7N （1）同向相加 大小F =F1+F2，方向与两力方向相同 4 二、力的合成和分解 力的合成 二 1、同一直线上两个力的合成 （2）反向相减 大小F =|F1-F2|，方向与较大力的方向相同 0 F1=4N F2=3N F = F1-F2= 1N 5 三、探究求合力的方法 F1 F2 互成角度的力怎样求合力？ 6 三、探究求合力的方法 实验器材 方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳、量角器、刻度尺、图钉（几个）。 设计实验 怎样设计才能使“合力”和“分力”产生的效果相同，且既比较准、又比较容易呢？ 7 三、探究求合力的方法 如图3.4-3甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE。在图3.4-3乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。撤去F1、F2，改用一个力 F单独拉住小圆环，仍使它处于O点（图3.4-3丙）。 力F单独作用，与 F1、F2 共同作用的效果是一样的，都能使小圆环保持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以F等于F1、F2的合力。 甲 乙 丙 丁 G G G E E E O O F F1 F2 F2 F1 F O 8 三、探究求合力的方法 1.由纸上O点出发，用力的图示法画出拉力F1、F2和F（三个力的方向沿着各自拉线的方向，三个力的大小由弹簧测力计读出）。 2. 三个力的大小和方向有什么关系？我们用虚线把拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，能看到所围成的形状像是一个平行四边形（图3.4-3 丁），但这只是猜想。 3.用作图工具进行检验，并改变拉力F1 和F2的大小和方向，重做上述实验，检验所围成的图形是不是平行四边形。 我们要探究的是：合力F与F1、F2有什么关系？ 甲 乙 丙 丁 G G G E E E O O F F1 F2 F2 F1 F O 9 三、探究求合力的方法 ①使用时弹簧秤先校零，与板面平行. ②在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小误差. ③画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，但也不要太大而画出纸外.要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力. ④在同一次实验中，橡皮条拉长的结点O位置一定要相同. 注意事项 10 结 论 用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个法则叫做平行四边形定则。 互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则 F 大小：标度 方向：角度 θ F1 F2 o 使用范围：只适用于共点力。 计算： 11 四、共点力与非共点力 互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则 非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。 共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。 12 四、共点力与非共点力 练 习 已知F1=2N，F2=10N，(1)它们的合力有可能等于5N、8N、10N、15N吗? (2)合力的最大值是多少?最小值是多少?合力的大小范围是多少? 13 五、合力 思考：F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化? 合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何? 14 五、合力 互成角度的两个力的合成--遵循平行四边形定则 （1）在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小。 （2）当两个分力方向相同时（夹角为00 ） 合力最大，F＝F1 + F2 合力与分力同向； （3）当两个分力方向相反时（夹角为1800） 合力最小，F＝︱F1 - F2︱ ; 合力与分力F1 、F2中较大的同向。 （4）合力大小范围 ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2 （5）合力可能大于、等于、小于任一分力 同一直线上力的合成是平行四边形定则应用的特例。 注