3.4 力的合成与分解 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件围绕“力的合成与分解”展开，涵盖合力分力、平行四边形定则、正交分解等核心知识。通过“学生提重物”活动导入，从生活实例出发，衔接力的作用效果，构建“等效替代”认知支架，逐步深入合成规律与分解方法。 其亮点在于以科学探究为主线，设计“互成角度力的合成”实验，强调操作细节（如弹簧测力计调零、结点位置固定）培养科学思维与探究能力。通过针对训练（如分力计算、合力范围判断）强化物理观念，助力学生构建矢量运算体系，也为教师提供结构化教学资源，提升课堂效率。

第三章 相互作用——力 4 力的合成与分解 授课教师：XXX 人教版（2019）高中物理（必修一） 1 新课引入 做一做 两名学生用长绳提起重物，绳子能被拉水平吗？为什么？ 一桶水可以一个人提，也可以由两个人提 力F单独的作用效果，可以等效替代F1和F2共同的作用效果 一、合力与分力 一桶水可以由两个人提，也可以由一个人提 F1和F2共同的作用效果可以等效替代力F单独的作用效果 一、合力与分力 合力和分力： 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，这个力就叫做那几个力的合力。 假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫做那个力的分力。 分力 F1、F2、F3... F 合力 等效替代 一、合力与分力 力的合成：求几个力的合力的过程 分力 F1、F2、F3... F 合力 等效替代 力的合成 力的分解 二、力的合成 力的分解：求一个力的分力的过程 一个静止的物体，在某平面上受到4个力的作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？ F1 F2 F3 F4 1个力 等效替代 二、力的合成 一个物体的实际受力往往比较复杂，如问题栏目 共线力合成 F1=4N F2=3N F合=F1+F2=7N 大小：F1+F2 方向：与两个力同向 大小：|F1-F2 | 方向：与较大力同向 F1=4N F2=3N F合=F1-F2=1N F1=4N F2=3N F2=3N F1=4N 二力同向（0°） 二力反向（180°） 二、力的合成 能否从力的作用效果出发设计可行的实验方案？ 找到作用效果相同的合力与分力 探究两个互成角度的力的合成规律 二、力的合成 首要任务是 阅读教材P73“实验”栏目下的内容，回答如下问题： 1. 实验中需要用到哪些仪器？ 任务二：力的合成——探究两个互成角度的力的合成规律 2.如何提供合力与分力？ 3.如何保证合力与分力的作用效果相同？ 4.在实验过程中需要记录哪些数据？如何记录？ • 两个弹簧测力计 橡皮条 小圆环 细线 • 铅笔 三角板 • 白纸 图钉 木板 探究两个互成角度的力的合成规律 二、力的合成 首要任务是找到作用效果相同的合力与分力 探究两个互成角度的力的合成规律 二、力的合成 首要任务是找到作用效果相同的合力与分力 5. 如何处理记录下来的信息？ 任务二：力的合成——探究两个互成角度的力的合成规律 探究两个互成角度的力的合成规律 二、力的合成 首要任务是找到作用效果相同的合力与分力 探究两个互成角度的力的合成规律 二、力的合成 首要任务是找到作用效果相同的合力与分力 6. 合力与分力符合什么关系？如何验证？ 任务二：力的合成——探究两个互成角度的力的合成规律 探究两个互成角度的力的合成规律 二、力的合成 首要任务是找到作用效果相同的合力与分力 探究两个互成角度的力的合成规律 二、力的合成 首要任务是找到作用效果相同的合力与分力 要使得测量尽可能的精确，需要注意哪些实验操作细节？ • 水平调零：弹簧测力计调零 • 位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同 • 力度合适：施加的力应当大一些，但要避免超出弹簧测力计量程 • 角度合适：两分力的夹角不宜过大也不宜过小 • 标记合适：标记点与O点位置不要太近 • 与木板平行：拉橡皮筋时要使弹簧称与木板平面平行 二、力的合成 首要任务是找到作用效果相同的合力与分力 小组同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小以及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是（ ） 二、力的合成 针对训练 B 首要任务是找到作用效果相同的合力与分力 平行四边形定则： 将两分力首首相连，以二力为邻边作平行四边形，两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。 O F1 F合 F2 二、力的合成 力F1=3 N，方向水平向右，力F2=4 N，方向竖直向上。求这两个力合力的大小和方向。 针对训练 二、力的合成 F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 一个静止的物体，在某平面上受到4个力的作用，现在你能判断它将向哪个方向运动吗？ 二、力的合成 无论收到几个力都可以转化成两个力的合成 先将任意两个力合成，再与其它力合成，直到求出最终的合力。 F1 F2 F θ F θ F1 F2 三角形定则： 平行四边形的邻边平移后，两个共点力首尾相接，从一个力的始端指向另一个力的末端，这个有向线段就是合力。 二、力的合成 物体受三个力处于平衡态：平移后构成封闭矢量三角形 F3 F1 F2 F4 F5 二、力的合成 G FN T 分力 F1、F2、F3... F 合力 等效替代 力的合成（平行四边形定则） 力的分解（平行四边形定则） 平行四边形定则 三角形定则 课堂小结 首要任务是找到作用效果相同的合力与分力 思考与讨论： 学习了力的平行四边形定则求合力的方法后，请思考如果两分力F1、 F2的大小不变，当它们夹角在00和1800 之间变化，合力的大小是怎样变化的？你能不能总结出合力大小的取值范围？ 三、合力的大小范围 F1和F2大小一定时 • 夹角θ越大，合力就越小。 • ｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2 合力一定比分力大吗？ • F合max=F1＋F2（同向） • F合min=｜F1－F2｜（反向） 三、合力的大小范围 1.（多选）F1与F2为作用在同一物体上的两个力，F1=10N，F2=8N，它们的合力大小可能是（ ） A.19N B.18N C.10N D.2N 2. F1F2F3为作用在同一物体上的三个力，F1=10N，F2=8N，F3=9N它们的合力大小范围是？ 3.F1F2F3为作用在同一物体上的三个力，F1=10N，F2=8N，F3=1N它们的合力大小范围是？ 三、合力的大小范围 针对训练 BCD 试一试：已知一个合力F的大小和方向，如果要将其分解为两个力，你能通过作平行四边形得到这两个分力吗？ F 四、力的分解 力的分解遵从平行四边形定则吗？ 如图，用铅笔支起图中的绳子，分析力F的分力。 ① 按力的作用效果分解 四、力的分解 例题体会 将重物通过绳子悬挂起来，根据力的作用效果分解F 或G。 θ F G θ 四、力的分解 物体静止在水平地面上，受到与水平夹角斜向右上的力F。分别以水平和竖直方向为x轴和y轴建立直角坐标系，把F分解为沿着两个坐标轴的分力，试在图中作出分力Fx和Fy，并计算它们的大小？ ② 正交分解： 一个力在两个相互垂直的方向上分解 四、力的分解 x y Fx Fy Fx=Fcosθ Fy=Fsinθ 例题体会 一个重为G的物体放在倾角为θ的斜面上，现在需要沿平行于斜面方向和垂直与斜面方向对物体的运动分别进行研究，请找出G产生的两个分力的大小？ θ ② 正交分解 四、力的分解 G Gx Gy x y 如图所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成α角，则推力在水平方向的分力为（　　） A．Fsinα B．Fcosα C． D． 四、力的分解 针对训练 B 力分解的一般步骤： 1.依据实际情况确定两个分力的方向 （正交分解or按效果分解） 2.依据平行四边形定则，作平行四边形 3.利用数学知识确定分力大小 你能总结力的分解的一般步骤吗？ 四、力的分解 想想学过的物理量哪些属于矢量? A B C 例：位移 五、矢量与标量 x1 x2 x合 符合平行四边形定则！ C 平行四边形定则——矢量运算法则 C 现在你可以重新定义矢量和标量吗？ 矢量：既有大小又有方向，计算遵从平行四边形定则的物理量 标量：只有大小又有方向，计算遵从算术法则的物理量 五、矢量与标量 例题体会 1. 合力的大小范围 2. 力的分解方法 3. 矢量与标量 课堂小结 ｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2 ① 按力的作用效果分解 ② 正交分解 矢量：既有大小又有方向，计算遵从平行四边形定则的物理量 标量：只有大小又有方向，计算遵从算术法则的物理量 例题体会 当堂巩固 1. 如图所示，作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相邻两力间的夹角均为60°，其合力大小为（ ） A．F B．2F C．6F D．0 D 例题体会 当堂巩固 2. 如图所示，一物体受四个力的作用，重力 G=100N、与水平方向成37°角的拉力F=60N、 水平地面的支持力FN=64N、水平地面的摩擦 力f=16N，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）画出物体的受力示意图； （2）力F在竖直方向的分力和水平方向的分力大小； （3）物体所受到的合力大小及方向。 例题体会 Lavf59.30.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 EVCapture4.0.0软件录制 Lavf57.62.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $