3.4 力的合成和分解 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.4 力的合成和分解 人教版（2019） 物理（必修第一册） 制作：张二朝 ——身正心定 闳中博学—— 第三章 相互作用——力 1．理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。 2．掌握平行四边形定则的内容，会用它求两个分力的合力。 学习目标 课堂引入 课堂引入 游戏情景 物理模型 模型构建 提出问题： 物体水平方向受多个力作用，它在水平方向将如何运动？ 教材上对这个问题提出了怎样的解决方案？ 方法：用一个力来代替这几个力的共同作用效果 几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。 一、合力和分力 生活中常常见到这样的实例：一个力的单独作用与两个或更多力的共同工作用的效果相同。 F1 F2 F 吊灯用一根线挂和两根线挂的效果是一样的 F1 F2 F F1 F2 F 体重相同的两个人来说双手引体向上和单手引体向上的效果是一样的 1.合力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。 2.分力：假设几个力共同作用的效果跟某一个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。 F1 F2 F 如图所示，F为F1和F2的合力， F1和F2为F的分力 一、合力和分力 3.合力与分力的关系： (1)等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代。 (2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力。 (3)瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化。 二、力的合成和分解 力的合成：求几个力的合力的过程 力的分解：求一个力的分力的过程 分力 合力 等效替代 F F1、F2、F3… 力的合成 力的分解 同向相加反向相减 二力同向 10N 5N 10N 5N 二力反向 5N 10N 10N F=5N + 10N=15N F=10N – 5N=5N 5N 1.在同一条直线上的分力与合力之间是什么关系？ 思考与讨论 思考：互成角度的两个共点力，如何得到合力的大小和方向呢？ 互成角度的两个共点力还是简单的加减吗？有没有什么可遵守的规律吗？ F F2 F1 思考与讨论 探究实验：互成角度的两个力的合成规律 问题1：实验目的是什么？ 问题3：如何显示力的作用效果？ 问题5：我们需要记录哪些数据？ 问题2：如何找到一对合力与分力？ 问题4：力的大小和方向如何测量？ (合力) (分力) (分力) 问题6：如何观察合力与分力的关系？ 探究实验：互成角度的两个力的合成规律 F1=10.0 N F2=6.8 N F合=12.8 N O 2N 注意事项 ①测力计在使用前应将其水平放置，检查、校正零点。明确量程和最小分度。 ②施加拉力时要沿测力计轴线方向，并且使拉力平行于木板。 ③拉力应适当的大些，但不要超过量程。 ④两力间的夹角不能太大也不能太小。 ⑤画力的图示时应选择适当的标度，尽量使图画得大一些，要严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形。 实验结论 在误差允许范围内，两个互成角度的力的合成遵守平行四边形定则。 两个力合成时，以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，这个规律叫做平行四边形定则。 F1 O 注意：力用实线，辅助线用虚线！ F合 平行四边形定则 F2 例1：某物体受到一个大小为30N的力，方向水平向右，还受到另一个大小为40N的力，方向竖直向上。通过做图法求出这两个力合力的大小和方向。 如图所示，量得合力的大小为50 N 10N F1=30N F2=40N F=50N θ=53° 合力F与F1的夹角为53º。 例题 F1 F2 F合 三角形定则：合力的大小和方向用从第一个力的始端指向第二个力的末端的有向线段表示。 F1 F2 F合 3.两个以上力的合成 F1 F2 F3 F12 F123 先求出两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，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 逐次合成法 思考与讨论 如何求三个及以上的力的合力？ 三、几种特殊情况下力的合成 2.若两个分力大小为F1=F2=F，它们之间的夹角为α. 1.若两个分力为F1、F2 ， 它们之间的夹角为θ F合= =120o θ＝0° θ＝180° θ＝90° F合＝F1＋F2 F合＝|F1－F2| =60o F合= F合=F1=F2=F F1 F2 F合 讨论：如果两个分力大小不变，在夹角变化时，合力的大小如何变化？ 在分力大小不变的情况下，夹角越大，合力越小。 两个力合成的合力大小范围？ F1+F2≥F合≥ 两分力同向(θ＝0°)时，合力最大， F＝F1＋F2， 两分力反向(θ＝180°)时，合力最小， F＝|F1－F2|， 合力可能大于、等于、小于任一分力 思考与讨论 四、矢量和标量 阅读教材“矢量和标量”部分，试回答以下问题。 1.什么是矢量，什么是标量，矢量和标量的区别是什么? 2.矢量的正负跟标量（比如温度）的正负一样吗? 课堂小结 分力 合力 等效替代 效果相同 力的合成 力的分解 平行四边形定则 矢量和标量 THANKS 谢谢 ——身正心定 闳中博学—— 人教版（2019） 物理（必修第一册） Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$