3.4 力的合成和分解 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第三章 相互作用——力 3.4 力的合成和分解 [学习目标]　 物理观念：理解合力、分力的等效替代关系，建立矢量运算观念，掌握平行四边形定则，能按作用效果进行力的分解。 科学思维：运用等效替代、模型建构、几何推理处理共点力问题，破除合力一定大于分力的错误认知。 科学探究：通过实验探究力的合成规律，会操作、作图、分析实验误差，归纳得出平行四边形定则。 科学态度与责任：尊重实验数据，培养严谨的科学态度；了解力的合成分解在生产生活中的应用。 请同学们先思考后讨论，设计一个三人拔河的游戏 目标：力气较小的同学战胜另外两人 引入新课 力气较小的同学取得了胜利， 这里面有什么物理原理呢 一、共点力 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。 构建模型 F1 F3 F2 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。 判断下图几个力是否为共点力 F1 F2 G 生活中常见到这样的事例：一个力的单独作用跟两个或者更多力的共同作用，其效果相同。 探究新知 两个小孩分别用力F1、F2共同提起这水桶，也能让水桶保持静止。 例如，成年人用向上的力F提起水桶，让水桶保持静止； 二、合力与分力 一个力单独作用的效果跟某几个力共同产生的效果相同，这个力叫做作那几个力的合力。那几个力叫作这个力的分力 等效替代 等效代 替 5元+ 5元= 10元 两个5N的力它们的合力一定等于10N吗？ 合成 分解 三、力的合成和分解 在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫力的合成，把求一个力的分力的过程叫作力的分解。 如果两个力不在同一直线上 它们的合力呢？ 同一直线上力的合成 实验探究 1.提出问题：两个互成角度的力的合成规律 2.设计实验 （1）怎样做到一个力单独拉的效果与两个力共同拉的效果相同? （2）力既有大小又有方向，如何把力直观又定量地表示出来? （3）需要哪些实验器材进行探究? 实验过程需要记录那些数据? （4）实验中有哪些操作可能会导致误差? （5）如何避免实验结果是特殊情况下的推论? 3.进行实验与收集数据 注意事项: 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、橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力适当大一些，以减小误差。 ③画力的图示时，应选定恰当的标度，适当把图画大一些。 ④在同一次实验中，橡皮条结点O要拉到同一位置。 4.得出结论: 在两个力合成时，以表示这两个力的有向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。这个规律叫作平行四边形定则。 在上述实验中，如果把图乙和图丙的操作顺序对调，即先用拉力F把节点拉到O点，再用拉力F1和F2共同拉节点产生相同效果，则F1和F2 就是F的分力，这就变成了“探究力的分解规律”的实验。由于各个力的数据都没有改变，因此，力的分解也遵循平行四边形定则。 F 需要指出的是，如果没有限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形。也就是说，同一个力F 可以分解为无数对大小、方向不同的分力。 O 一个已知力究竟应该怎么样分解？ 重力产生的效果 使物块沿斜面下滑 使物块紧压斜面 θ F2 F1 θ mg F F1 F2 向上提 向前拉 按力的作用效果来分解 F1 F2 F3 F4 F12 F123 F1234 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. 多个力的合成:逐次合成法 四、矢量和标量 1、矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物 理量叫作矢量。 2、标量：只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作标量 迁移应用 女生的拉力产生怎样的作用效果,如何分解？ F2 F1 F F男 力F虽然较小，但它沿绳子方向的两个分力F1、F2 却很大，两分力均大于男生对绳子节点的力，从而绳子节点移动，带动男生发生移动。 F男 反思提升 谢谢观看 谢谢观看 $