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

3.4 力的合成与分解 1 目 录 COMPANY 一、合力与分力 二、平行四边形定则 四、迁移应用 三、 共点力 2 3.4 力的合成与分解（第1课时） 学习目标： 1.知道合力、分力、力的合成、共点力的概念． 2.体会合力与分力在作用效果上的等效替代思想．(重点) 3.通过实验探究，得出力的合成与分解遵从平行四边形定则．(重点)　 4.会应用做图法和计算法求合力或分力．(难点)　 3 回忆：曹冲称象的方法 用石头的重力之和等效替代成大象的重力，进行测量。 4 千斤顶顶汽车的效果可以替代几个人抬车的效果吗? 生活中常见到的事例1 5 等效替代 生活中常见到的事例2 力的作用效果是相同的！ 6 一 、力的合成 1、分力与合力：一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同作用在物体上时产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力。 注意：合力与分力的关系是“等效替代”。 2、求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成。 7 3、探究求合力的方法 （1）同一直线上的力的合成 F2 F1 水平向右 同向相加，方向不变 F=F1+F2 =180N 大小： 方向： 设：F1=100N F2=80N 二力同向 F1 F2 F=F1-F2=20N 水平向右 反向相减，方向随大的 大小： 方向： 二力反向 8 思考1 F F1+F2 ？ 此“合”非彼“和” 9 1、实验目的是什么 2、如何设计实验方案 3、怎样保证合力与分力等效？ 4、实验过程中需要记录哪些实验数据？ 5、力的大小如何测量？力的方向如何确定？ 6、如何直观地描述出力的大小、方向、作用点？ 思考2 （2）互成角度的两个力的合成 10 实验探究：互成角度的两个力的合成规律 （1）器材：橡皮条、细绳套、方木板，刻度尺，弹簧秤，白纸，图钉 （2）步骤： ①用两个力 F1、F2将橡皮条GE沿直线EC拉长到O点，橡皮条伸长了EO这样的长度，记下O点的位置和F1、F2的大小和方向。 ②撤去F1、F2，用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度EO，记下F的大小和方向。 ③选定标度，分别作出F1、F2、F的图示。 分组实验 11 F1=9.2 N F2=6.8 N F合=12.8 N O 实验过程 2N 12 归纳：求两个力的合力时，可分别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，这叫做力的平行四边形定则。 大量精确的实验表明，力的合成满足：平行四边形定则 二.平行四边形定则 F1 F合 F2 o 13 　【例题】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。 解：方法一：（作图法） 取6mm长的线段表示15N的力 　 作出力的平行四边形定则如图所示 　　合力大小F＝15 N × (30/6)=75N 合力方向：与F1的夹角为53° 　　 或与水平方向成53° 方法二： （计算法勾股定理） 还可作出力的示意图，进行计算求解 15N F1 F2 F 530 14 思考：合力是否一定比分力大？ 1.两个分力的合力范围 ①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向： F合＝F1＋F2 合力方向与两个力的方向相同 ②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向： F合＝｜F1－F2｜ 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。 ④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2 ③夹角θ越大，合力就越小： F合随F1和F2的夹角增大而减小 ⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2 15 F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 先求出任意两个力的合力，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 2.多力合成的方法 16 若三个力的大小分别是5N、7N和14N，它们的合力最大是 N，最小是 N . 若三个力的大小分别是5N、7N和10N，它们的合力最大是 N，最小是 N. 26 2 22 1.三力合力大小的范围：合力的最大值等于三力之和 2.三力合力大小的范围：合力的最小值呢？ 3.三个分力的合力范围 若三个力中任何一个力在另外两个力的合力的变化范围内（两边之和大于等于第三边，两边之差小于等于第三边），则合力Fmin＝0； 若不在：Fmin＝|F大－(F小＋F小)| 0 如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。 注：力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力 非共点力 三.共点力 对于同一物体产生相同的效果 已知分力 合力 力的合成 平行四边形定则 以两个共点力为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向 求　解 遵循 适用于共点力 课堂小结 1、（多选）下列关于分力与合力的说法中正确的是( ) A.分力与合力同时作用在物体上 B.分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同 C.合力总是大于分力 D.两个分力夹角在0°到180°之间时，夹角越大，合力越小 BD 2、（多选）作用在物体上的两个力，F1=10N，F2=2N。若它们之间的夹角可任意，那么它们的合力可能是（ ） A.8N B.11N C.0N D.1N AB 四.迁移应用 3、右图为F随两分力的夹角θ变化的图像，求这两个分力的大小。 4.已知三个共点力的合力为零，则这三个力的大小可能为（ ） 　 A.15N，5N，6N B.3N，6N，4N C.1N，2N，10N D.1N，6N，3N 10N,8N B 作业： 1.完成力的合成相关题目； 2.预习力的分解。 下课啦！ 23 $