高中物理 3.4力的合成2课件 新人教版必修1
3.4 力的合成与分解—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册讲义
物理概念和规律： 一、力的合成1.定义：如果一个力的 与几个力共同作用的效果 ，这个力就叫做那几个力的 ；如果几个力的 与某个力单独作用的效果 ，这几个力叫做那个力的分力．2．力的合成：求几个力的 叫做力的合成． (1)平行四边形定则求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的有向线段为 ，作平行四边形，这两邻边所夹的 就表示合力的大小和方向．这种方法叫平行四边形定则．所有矢量的合成都遵循平行四边形定则．（2）三角形定则把两个矢量 ，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的 ．三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的 （3）两分力等大，夹角为θ时，，大小：F ＝ ，方向：F 与F 1夹角为θ2。
3．共点力：作用于物体上 ，或者力的 相交于同一点的几个力称为共点力．4.合力与分力的三性5.合力与分力的关系：合力与分力是作用效果上的一种 关系 (1)两个力的合成当两分力F 1、F 2大小一定时，①最大值：两力 时合力最大，F ＝F 1＋F 2，方向与两力同向；②最小值：两力方向相反时，合力 ，F ＝|F 1－F 2|，方向与两力中较大的力同向； ③合力范围：两分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时，合力大小随夹角θ的增大而 ，所以合力大小的范围是：(2)三个力的合成三个力进行合成时，若先将其中两个力F 1、F 2进行合成，则这两个力的合力F 12的范围为|F 1－F 2|≤F 12≤F 1＋F 2.再将F 12与第三个力F 3合成，则合力F 的范围为 ，对F 的范围进行讨论：①最大值：当三个力方向相同时，合力，大小为F max＝F1＋F2＋F3.②最小值：若F3的大小介于F1、F2的和与差之间，F12可以与F3等大小，即|F12－F3|可以等于零，此时三个力合力的就是零；若F3不在F1、F2的和与差之间，合力的最小值等于最大的力减去另外两个较小的力的和的绝对值．③合力范围：F min≤F≤F max.6. 计算法求合力时常用到的几何知识(1)应用直角三角形中的边角关系求解，用于平行四边形的两边垂直，或平行四边形的对角线垂直的情况．(2)应用等边三角形的特点求解．(3)应用相似三角形的知识求解，用于矢量三角形与实际三角形相似的情况．二、力的分解1.定义：一个力的作用可以用几个力的共同作用来等效替代，这几个力称为那一个力的分力．求一个已知力的的过程，是力的合成的逆运算．2．分解法则平行四边形定则——把已知力F作为平行四边形的，与力F共点的平行四边形的两个就表示力F的两个分力F1和F2.3．分解依据通常依据力的进行分解．(1)已知合力和两个分力的方向时，有．甲乙(2)已知合力和一个分力的时，有唯一解．丙丁(3)已知合力以及一个分力的大小和另一个分力的方向时，有下面几种可能：a b c d①当F sinθ＜F2＜F时，有．②当F2＝时，有唯一解．③当F2＜F sin θ时，．④当F2＞F时，有唯一解．4．按实际效果分解的几个实例实例分析地面上物体受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2.F1＝F cosα，F2＝质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1，二是使物体压紧斜面的分力F2.F1＝mg sin α，F2＝质量为m的光滑球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球压紧板的分力F1；二是使球压紧斜面的分力F2.F1＝mg tan α，F2＝质量为m的光滑球被悬线挂靠在竖直墙壁上，其重力产生两个效果：一是使球压紧竖直墙壁的分力F1；二是使球拉紧悬线的分力F2.F1＝mg tan α，F2＝质量为m的物体被OA、OB绳悬挂于O点，重力产生两个效果：对OA的拉力F1和对OB的拉力F2.F1＝，F2＝αcosmg质量为m的物体被支架悬挂而静止，其重力产生两个效果：一是拉伸AB的分力F1；二是压缩BC的分力F2.F1＝，F2＝αcosmg（1）定义：将一个力沿着的两个方向分解的方法．如图所示．（2）公式：F1＝F cosθ，F2＝F sinθ.（3）适用：正交分解适用于各种运算．（4）优点：将矢量运算转化成坐标轴方向上的运算．（5）正交分解的目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决的运算，“分”的目的是为了更好地“合”．（6）正交分解的基本步骤(a)建立以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力落在坐标轴上．(b)正交分解各力将每一个不在坐标轴上的力分解到上，并求出各分力的大小，如图267所示．图267(c)分别求出x轴、y轴上各分力的，即：F x＝F1x＋F2x＋…F y＝F1y＋F2y＋…(d)求共点力的合力合力大小F＝，合力的方向与x轴的夹角为α，则tan α＝ .针对训练一、单项选择题1.关于F1、F2及它们的合力F，下列说法正确的是( )A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果不同B．两力F1、F2一定是同种性质的力C．两力F1、F2一定是同一个物体受的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力2. 如图所示，物体受到两个相互垂直的共点力F1和F2的作用，其大小分别为30N和40N，它们合力的大小为（）A．10N B．50N C．70N D．1200N3.两个共点力的大小分别为F1＝15 N，F2＝9 N．它们的合力不可能等于 ( )A．9 N B．24N C．25 N D．15 N4.水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图258所示，则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 N/kg)( )图258A．50 N B．50 3 NC．100 N D．100 3 N5.有两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为( )A．2F B.2 2 FC.2F D．F6. 在按照图所示装置进行“验证力的平行四边形定则”的实验时，下列说法正确的是（）A．测力计可以不与木板在同平面内B．作图时可以用细绳的长度作为两个分力的大小C．确定某个分力时，只要记录测力计的读数，不要记录测力计的方向D．确定某个分力时，需要同时记录测力计的读数及细绳的方向7. . 用如图的四种方法悬挂一个镜框，绳中所受拉力最小的是（）A．B．C．D．8. 同时作用在某物体上的两个方向相反的两个力，大小分别为6N和9N，其中9N的力在逐步减小到零的过程中，两个力的合力的大小（）A．先减小后增大B．先增大后减小C．一直减小D．一直增大9. 如图所示，在“探究求合力的方法”的实验中，两弹簧测力计将橡皮条拉伸到0点，它们示数分别为F1和F2．接下来用一只弹簧测力计拉橡皮条时（）A．将橡皮条拉伸到O点B．拉力大小等于F1﹣F2C．拉力大小等于F1+F2D．沿F1和F2角平分线方向10. 如图所示，物体在四个共点力作用下保持平衡，撤去F1而保持其他三个力不变，则此时物体的合力F（）A．等于F1，方向与F1相同B．等于F1，方向与F1相反C．大于F1，方向与F1相同 D．大于F1，方向与F1相反11. 作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是2N，另一个力的大小是4N，它们合力的大小可能是（）A．1N B．3N C．5N D．7N12. 作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形，如图。
广东省江门市新会华侨中学2014年高中物理 第三章 第四节 力的合成课件 新人教版必修1
力的合成法则：平行四边形定则
范围: |F1－F2|≤F合≤
小结
F1+F2
大小关系
合 力 与 分 力
特例
F1 、F2一定时，夹角θ越大， F合越小
θ=0°时，F=F1+F2
90 时， F F12 F22
θ=180°时， F = |F1－F2|
两力大小相等，夹角为120 °的两个力的 合力与分力大小相等
F1 F＇
O
F2 F3
F
思考与讨论
课本例题中两个力 F1，F2， 1 F1、F2的夹角θ由0°变为180°过程中，合力的
大小怎样变化？
2 什么情况下合力最大？最大值为多少？什么情 况下合力最小？最小值为多少？ 3 合力F是否总大于原来两个力 F1、F2 ？
结论
1、两分力同向时，合力 2、两分力反向时，合力
思考：图片中，F1
F1 F2
与F2的合力F是真实 存在的吗？合力F有 对应的施力物体吗？
思考与讨论
一桶水的重量是200N，则这两个女同学合力 大小是多少？ 那么：如果两个女同学用力的大小分别是F1、 F2，是否意味着直接用数值相加来求合力？ 即F1+F2=200N
F1 200N 静止 F2
F
200N
没有适用条件，如果有，适用条 件是什么？
1.共点力：几个力同时作用在物体的 同一点，或它们的作用线相交于一点， 这几 用于共点力。
堂上练习
1、两个共点力F1、F2的合力为F，下列说法 中正确的是（ BCD ） A、合力F一定大于任一个分力 B、合力的大小既可等于F1，也可等于F2 C、合力F有可能小于任一个分力 D、合力F的大小随F1、F2间的夹角增大而减 小
3.4 力的合成和分解课件人教版高中物理必修第一册(共46张PPT)
F2
F 大小:F = 15X5N= 75N
15N
方向:与F1成530斜向
530
F1
右上方
平行四边形定则的应用
2、计算法求合力 ：（精确）
【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。
根据平行四边形定则作出下图:
F2
F合 由直角三角形可得
F合 F12 F22 75N
θ
F1
方向：与F1成 tanθ=4/3斜向右上方
练习：
1、关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中
正确的是（ BD ）
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、F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 D、F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小 E、F的大小一定大于F1、F2中的最大者 F、F的大小不能小于F1、F2中的最小者
不是物体又多受了一个合力
二、力的合成
定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成
二、力的合成
1、同一直线上两个力的合成
F1=4N
（1）同向相加
0 F2=3N
F = F1+F2= 7N
大小F =F1+F2，方向与两力方向相同
二、力的合成
1、同一直线上两个力的合成
F2=3N
（2）反向相减
0
F1=4N
F = F1-F2= 1N
F3
F4
F123
F1234 F12
F2
F1
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
人教版高中物理必修1精品学案：3.4 力的合成和分解 第2课时 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
第2课时实验：探究两个互成角度的力的合成规律一、实验目的1.练习用作图法求两个力的合力。
2.练习使用弹簧测力计。
3.探究互成角度的两个力合成所遵从的规律——平行四边形定则。
二、实验原理1.若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉伸至相同长度，即力F′与F1、F2共同作用的效果相同，那么F′为F1、F2的合力。
2.用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的大小，并记下它们的方向，作出F′和F1、F2的图示，以F1、F2的图示为邻边作平行四边形，其对角线即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F。
3.比较F′与F，若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等，则可以证明互成角度的两个力合成遵从平行四边形定则。
三、实验器材方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔。
四、实验步骤1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
3.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数F1和F2，用铅笔描下O 点的位置及此时两细绳的方向。
4.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数F′和细绳套的方向。
5.改变两个力F1和F2的大小和夹角再重复实验两次。
五、数据处理1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示。
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示。
3.比较F′和根据平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同。
六、误差分析1.误差来源除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。
物理人教版高中必修一(2019年新编)-3-4《力的合成和分解》(课件)
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新知探究
合力与分力的大小关系
三个力合力范围的确定 最大值：当三个力方向相同时，合力F最大，Fmax＝F1 ＋F2＋F3 最小值：若其中两个较小的分力之和(F1＋F2)≥F3时 ，合力的最小值为零，即Fmin＝0；若其中两个较小的分 力之和(F1＋F2)<F3时，合力的最小值Fmin＝F3－(F1＋F2) 合力的取值范围：Fmin≤F≤F1＋F2＋F3
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课堂练习 2．如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭
合的三角形，且三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，则下列四个选项中 ，这三个力的合力最大的是(C )5
课堂练习 【答案】C 【解析】根据平行四边形定则可知，A项中三个力的合力为2F1，
B项中三个力的合力为0，C项中三个力的合力为2F3，D项中三个力的 合力为2F2，由于三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，所以C项合力最大。 故C正确
生的效果是相同的 C．合力可能大于分力的大小，也可能小于分力的大小 D．合力与分力是一对平衡力
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课堂练习 【答案】BC 【解析】合力的作用效果与它的分力共同的作用效果相同，它们
并不是同时作用在物体上，如当物体受到合力作用时，分力则是按效 果命名的，没有施力物体，是不存在的；如几个分力是同时作用在物 体上的，则合力是按效果得出的，也不是物体受到的，是不存在的， 更谈不上是平衡力了，A、D项错误，B项正确．两分力大小一定时， 分力间的夹角越大，合力越小，在夹角未定的情况下，合力与分力的 大小关系不能确定，C项正确
3
新知探究
合力与分力
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，这个力就叫作那几个力的合力。这几个力就叫作那 个力的分力。
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人教版2019高中物理必修一3.4力的合成和分解(共29张PPT)
(2)计算法 ①两分力共线时
②两分力不共线时：可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由 几何知识求解对角线，即为合力．以下为求合力的两种常见的特殊情况.
对合力与分力等效关系的理解 精例1 (多选)关于几个力与其合力的说法中，正确的有( ) A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 B．合力与原来那几个力同时作用在物体上 C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D．不同性质的力不可以合成
1.4 力的合成与分解
学习目标
1. 知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行 四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系 3.知道共点力的概念，力的分解原则，会用作图法、计算法求 合力 4.会通过实验探究力的平行四边形定则
学法指导
1.通过探究两个互成角度的力的合成规律实验，理 解合力与分力，体会等效替代的物理思想 2．通过实验，了解力的合成和分解，探究力的平 行四边形定则及求解方法 3．通过训练，掌握力的合成与分解的方法，并能 应用该方法分析求解日常生活中相关问题
【答案】AC【解析】由合力和分力的定义可知，A正确；合力和它的分力是等效替代关系，而不是物体同
时受到合力和分力，它们不能同时存在，B错误，C正确；力能否合成与力的性质无关，D错误．
四、力的分解
力的合成（平行四边形定则） 思想：等效替代
力的分解（平行四边形定则）
感谢聆听
二、力的合成
F
F
1
2
F
什么力都可以合成吗?
三 .共点力：
F
F
1
2
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
力的合成与分解—【新教材】人教版高中物理必修第一册课件+素材
某人用力F=40 N 斜向上60°的力拉物体向右运动，已知物体质量为10kg，动摩擦因数为0.
B．物体所受静摩擦力可能为4 N
Orthogonal decomposition of forces
若F2的大小已知，则这三个力的合力为( )
F1
两种方法求合力 力F1=45 N，方向水平向右，力F2=60 N，方向竖直向上。求这两个力 合力的大小和方向. 方法二：计算法
⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2
(多选)一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为 F1、F2，如图1所示，则( BC )
A．F1、F2的合力是G B．F1、F2的合力是F C．行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反、大小相等 D．行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2，还有F共四个力作用
O F2
在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段作为邻边做平行四 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。
某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的 结点,OB与OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
F1、F2的合力大小为 F=F1+F2
方向与F1、F2的方向相同
F2
F F1 F2
F =F1+F2
用两个测力计互成角度•拉求橡皮几条时个的拉力力必的须都合小于力只用的一个过测力程计的叫拉力做力的合成。
Common force
力的合成的方法： 重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同
▪ 求几个力的合力的过程叫做力的合成。
如图所示，用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO) 悬挂—个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则 ( B )
物理：3.4《力的合成》课件(新人教版必修1)
2．计算法 ． 可以根据平行四边形定则作出示意图，然后根据几何知 可以根据平行四边形定则作出示意图， 识求解平行四边形的对角线，即为合力． 识求解平行四边形的对角线，即为合力．以下是合力计算的 几种特殊情况． 几种特殊情况．
图15-2
(1)相互垂直的两个力的合成如图 15－2 甲所示 相互垂直的两个力的合成如图 －
三、二力平衡求合力 如图15－ 甲所示 质量为25 kg的物体静止于倾 甲所示， 例3 如图 －4甲所示，质量为 的物体静止于倾 角为θ的斜面上， 则斜面对物体的作用力是多少，方向如何？ 角为 的斜面上， 则斜面对物体的作用力是多少 ， 方向如何？ 的斜面上 (取g＝10 N/kg) 取 ＝
图15-4甲 甲
(3)更特殊的是夹角为 120°的两个等大的力的合成，如图 15 更特殊的是夹角为 的两个等大的力的合成， 的两个等大的力的合成 丙所示． －2 丙所示． 由几何知识得出， 对角线将画出的平行四边形分为两个等边 由几何知识得出， 三角形，故合力的大小与分力等大． 三角形，故合力的大小与分力等大．
3．二力平衡法 ． 当物体受到多个力而处于平衡状态时， 当物体受到多个力而处于平衡状态时，可把其中任意两 个力的合力与其余力的合力等效为一对平衡力， 个力的合力与其余力的合力等效为一对平衡力，这样就可以 由其余力的合力求出这对力的合力． 由其余力的合力求出这对力的合力． 三、合力与分力的关系 1．两分力同向时，合力最大，Fmax=F1+F2. ．两分力同向时，合力最大， 2．两分力反向时，合力最小，Fmin=|F1-F2|，其方向与 ．两分力反向时，合力最小， ， 较大的一个分力方向相同． 较大的一个分力方向相同． 3．合力的取值范围：|F1-F2|≤F≤F1+F2. ．合力的取值范围： ≤ ≤ 4．合力大小随夹角大小变化的规律：夹角 越大，合力 越大， ．合力大小随夹角大小变化的规律：夹角θ越大 就越小． 就越小． 5．合力可以大于任何一个分力 ， 也可以小于任何一个 ． 合力可以大于任何一个分力， 分力． 分力．
人教版高中物理必修1课件物理：3.4《力的合成》课件
求几个力的合力的过程或求合力的 方法叫力的合成．
二、探究力的合成的方法
F2=3N F1=4N F2=3N F1=4N F=7N F2=3N
F1=4N
F2=3N F1=4N F=1N
求同一直线上的几个力的合力： 规定好正方向，直接加减．
如图：当两个力不在一条直线上时 还能用这种方法求合力吗? 如何求任意 的互成角度的两个力的合力呢?
F1=1N F2=2N
分力与合力关系的探究实验
1、实验仪器： 方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮筋 (两条)、细绳(两条)、刻度尺(或三角板)、 图钉(若干，用来固定白纸) 2、实验步骤 ： A、在桌上平放一个方木板，在方木板 上铺上一张白纸，用图钉把白纸固 定好
B、用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的 G点(G点的位置应该靠近顶端中点)， 在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳， 细绳的另外一端是绳套 C、用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地 拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到 某一位置O
• 作业:教材64页2、3题 完成学案上的达标练习.
第四节：力的合成
目录
基本概念
探究力的合成的方法
实验与探索
结论
例题
情境1：一桶水，小孩需要二个人才能提起， 而大人只需要一个就能很轻松地提起它，就力 的作用效果而言，小孩与大人的作用效果是否 一样？
一、基本概念
1、合力与分力 当一个物体受到几个力共同作用时，我们 可以用一个力来代替这几个力，这个力的效果 跟原来几个力的共同效果相同，这个力叫做那 几个力的合力，原来的几个力叫做分力．
D、用铅笔记下O的位置和两条细绳的方 向，分别读出两只弹簧秤的示数(在 同一条件下)．
E、用铅笔和三角板在白纸上从O点沿着 两绳的方向画直线，按照一定的标度 作出两个力F1和F2的图示
高中物理第三章相互作用4力的合成第2课时实验：探究两个互成角度的力的合成规律课件教科版必修第一册
实验步骤： ①用两枚钉子将白纸(白纸的上边沿被折叠几次)钉在竖直墙壁上，将两根
弹簧一端的细绳套分别挂在两枚钉子上，另一端的细绳套与第三根弹簧一
端的细绳套连接．待装置静止后，用刻度尺测出第三根弹簧两端之间的长 度，记为L0.
②在第三根弹簧的另一个细绳套下面挂一重物，待装置静止后，用铅笔 在白纸上记下结点的位置O和三根弹簧的方向，用刻度尺测出三根弹簧的 长度L1、L2、L3.
9.8 m/s2.
(1)关于实验，下列说法正确的是___A_C____． A．实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内 B．每次实验都必须保证结点位于O点 C．实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向 D．实验时还需要一个力传感器单独测量悬挂于O点钩码的总重力
解析：本实验重力在竖直方向上，要在竖直平面内作平行四边形，则实验开始 前，需要调节木板使其位于竖直平面内，故A正确；因为要画平行四边形，则需 要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向，但钩码重力、两力传感器 的示数和三绳的方向都已知，所以不必保证结点每次都在同一位置，故B错误、 C正确；因为每个钩码的重力已知，所以不需要用力传感器测钩码总重力，故D 错误；故选A、C.
1.在进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的
实验中，用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至
某一位置，并适当调整力的方向，使两力之间的夹
角为90°.(图中钩码规格相同)
(1)换用一根线牵引弹簧如图(b)，使弹簧的伸长量
与两个力作用时相同，此时需要挂____5____个与图(a)
中相同规格的钩码．
第2课时 实验：探究两个互成角 度的力的合成规律
实验必备·自主学习 随堂演练·自主检测
关键能力·合作探究
人教版高中物理必修第1册 第3章 4 力的合成和分解
合力与分力 1 ． 共 点 力 ： 作 用 在 物 体 的 ___同__一__点___ 或 者 作 用 线 的 延 长 线 _交__于__一__点____的一组力． 2．合力与分力：当物体受到几个力的共同作用时，可以用一个力 代替它们，这个力产生的效果跟原来几个力的___作__用__效__果___相同，那么 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___．
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物理 必修 第一册 配人教版
第三章 相互作用——力
矢量和标量 1．矢量：既有大小，又有方向，合成时遵守_平__行__四__边__形__定__则___或 _矢__量__三__角__形__定__则___的物理量． 2．标量：只有大小，没有方向，求和时按照___算__术__法__则___运算的 物理量．
5．力的分解依据：一个力可以分解为两个力，如果没有限制，一 个力可以分解为__无__数____对大小、方向不同的分力．
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第三章 相互作用——力
某同学在单杠上做引体向上，在图中的四个选项中双臂 用力最小的是( )
合力与分力
如图所示，一个成年人或两个孩子均能 提起相同质量的一桶水，那么该成年人用的 力与两个孩子用的力作用效果是否相同？二 者能否等效替换？
【答案】效果相同，能等效替换．
第三章 相互作用——力
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新人教版高中物理 课件 必修一3.4力的合成与分解(共33张PPT)
力的合成与分解
一个力(合力)
力的合成 效果相同 力的分解
几个力(分力)
一.同一条直线上的矢量运算（符号规则）
1.选择一个正方向 2.已知量的方向与正方向相同时取正值，相反时取负 值
3.未知量求出是正值，则其方向与正方向相同，求出 是负值，则其方向与正方向相反。
二.互成角度的两力的合成——平行四边形定则
F1 与F4 的合力恰好等于F3
F1
F2
F2 与F5 的合力恰好等于F3
F3
所以，这5个力的合力为3F3=30N
F5
F4
例3．若三个力的大小分别是5N、7N和 14N，它们的合力最大是____2_6____N，最 小是____2____N . 若三个力的大小分别是 5N、7N和10N，它们的合力最大是 ____2_2__N，最小是___0____ N.
问题7．将一个已知力分解，其结果唯一的条件是什么？
⑴已知两F2个分力的方向——唯一解
F
F1
⑵已知一个分力的大小和方向——唯一解
F2
F
F F2
F1
F1
问题8．若已知一个分力F1的大小和另一分力F2的方 向(即已知F2和F的夹角θ），将一已知力F分解，其结 果有多少种可能？
⑴ F1< Fsinθ 无解
例4．两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角θ
固定不变，使其中的一个力增大，则
A.合力F一定增大 B.合力F的大小可能不变
BC
C.合力F可能增大，也可能减小
D. 当0°＜ θ ＜90°时，合力一定减小
解：当两力的夹角为钝角时，如左图示(中图为三角形法）
当两力的夹角为锐角时，如右图示
人教版高中物理必修一 力的合成 优秀 PPT课件
①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向： ②θ＝180°时，即F1、F2共线反方向： ③夹角θ越大，合力就越 ④合力的取值范围： ：
3、合力与分力间夹角θ关系：
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｜ 较大的方向相同。
√
课后动脑：
对于两个力F1和F2,如果夹角θ 、F1大小不 变，只要F2增大，合力F就必然增大吗？
4、共点力
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。
非共点力
注意：力的合成的平行四边形法 则，只适用于共点力
实验探究：
探究求合力的方法
『合作探究1』
（1）器材：橡皮筋（带细绳套）、方木 块1块、弹簧秤2个、20cm细线1条（两 端打好套）、白纸1张、图钉几个、三角 板一对 思考与讨论:
①实验的目的是什么？ ②怎样保证合力和分力等效？ ③力的大小怎样知道？ ④力的方向如何确定？
实验研究：
（2）步 骤： ①用两个力 F1、F2将橡皮条沿直线拉长到O点， 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 线伸长同样的长度到O点，记下F的大小和方向。
③选定标度，分别作出F1、F2和F的图示
④建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的 箭头端连接，也许能够得到启示。
3、结论：
F1
F合
O
·
F2
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。
2022-2023年人教版高中物理必修1 第3章相互作用3-4力的合成课件 (2)
【解题指南】应用作图法时,各力必须选定同一标度,并 且合力、分力比例适当,分清虚线和实线。
【解析】方法一:用作图法求解。
设支持力为F1,方向垂直于斜面向上,摩擦力为F2,方向 沿斜面向上,选定某一标度,如用一定长度a的线段表示
10 N的力,作出F1、F2的图示,然后以F1、F2为邻边作平 行四边形,如图所示,用刻度尺量得表示合力F的对角线 长度l,所以合力的大小F= (10Nl )=50 N;用量角器量得
4 力的合成
1.合力与分力: (1)概念:一个物体受几个力的共同作用,如果一个力作 用在物体上产生的效果跟原来几个力共同作用时产生 的效果_相__同__,这个力就叫作那几个力的_合__力__,原来的 几个力叫作这个力的_分__力__。 (2)关系:合力与分力之间是一种“_等__效__替__代__”关系。
3.共点力: (1)概念:一个物体受到两个或更多力的作用,这些力共 同作用在_同__一__点__上,或者虽不作用在同一点上,但它们 的延长线相交于_一__点__。 (2)平行四边形定则只适用于_共__点__力__的合成。
主题一 力的合成 【问题探究】 探究点1 等效替代思想
图甲中,同样的货物可以由一群人来拉,也可以由一头 大象来拉;图乙是大家都很熟悉的“曹冲称象”的故事, 曹冲称量石头就测出了大象的质量。这两个事例中包 含了什么样的思想方法?
【探究总结】 1.对合力与分力关系的理解: (1)等效性:合力与分力在作用效果上是等效的,可相互 代替,受力分析时合力与分力不能同时作为物体受到的 力。 (2)同体性:合力与各分力必须作用在同一个物体上,作 用在不同物体上的力不能进行力的合成。
2.当分力F1、F2大小一定时,合力F大小与F1、F2间夹角 θ的关系:
人教版高中物理必修1第三章第4节力的合成教学课件
思考：有没其他方法呢？
求 合 力 的 方 法 2
2、计算法： 根据平行四边形定则作出力的示意图， 利用合力与分力组成的平行四边形内的三 角形关系，求合力大小和方向。
F
F F
2 1
2
2 2
效 果 相 同
力F对橡皮条作用与F1、F2对橡皮条作用的 效果相同，所以F等于F1、F2的合力。
3、结论：
F1
F合
O 3、力的合成遵循的规律：
（1）平行四边形定则：互成角度两个力的合力就是以这 两个力为邻边的平行四边形的对角线。 （2）注意： 力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下。 平行四边形定则是矢量运算的普遍适用的法则。 平行四边形定则只适用于共点力的情况下。
6、共点力与非共点力 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。 力的合成的平行 四边形定则，只 适用于共点力。
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。
强化训练：
例：有两个力，一个是10N，一个是 2N，它们的合力能等于5N、10N、15N吗？ 这两个力的合力的最大值是多少？最小 值是多少？
F1
F2 F 合 F合 F1
F合 F F
2 1
2 2
④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2 合力可能大于某一分力，也可能小于、等于某一分力
⑤当分力大小一定时，夹角θ越大，合力就越小：
F合随F1和F2的夹角增大而减小
⑥当合力一定时，分力的夹角越大，两个等值分力的大小越大。
新教材高中物理第3章力第4节力的合成和分解第1课时力的合成和分解pptx课件新人教版必修第一册
大，合力F可能减小，也可能增加，故C错误。]
知识点二
求合力的方法
几个力的合力
1．力的合成：求____________的过程。
2．平行四边形定则：在两个力合成时，以表示这两个力的有向线
邻边
对角线
段为____作平行四边形，这两个邻边之间的______就代表合力的大
无方向。
如图甲所示，在一个直角木支架上，用塑料垫板做斜面。将一
用橡皮筋拉着的小车放在斜面上(如图乙)，观察塑料垫板和橡皮筋
的形变。
问题1
小车重力对斜面和橡皮筋产生了哪些作用效果？
提示：斜面上小车重力产生了两个效果：一是使小车压紧斜面，二
是使小车沿斜面下滑，拉伸橡皮筋。
问题2
如果没有小车重力的作用，还会有这些作用效果吗？
120°时)，选项C、D正确。]
易错警示
关于合力、分力的两个注意事项
(1)在力的合成中分力是实际存在的，每一个分力都有对应的施力物
体，而合力没有与之对应的施力物体。
(2)合力为各分力的矢量和，合力不一定比分力大。它可能比分力大，
也可能比分力小，还有可能和分力大小相等。
[跟进训练]
1．(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ(0°≤θ≤180°)，两个力的合
最大的一个力减去另外两个力的大小之和 ，即Fmin ＝F1 －(F2 ＋
F3)(F1为三个力中最大的力)。
【典例2】
杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国
自行设计建造的双塔双索面叠合梁斜拉桥，如图甲所示。挺拔高耸
的208 m主塔似一把剑直刺苍穹，塔的两侧32对钢索连接主梁，呈
扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲。假设斜拉桥
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何？
F合=6N
方向与5F相同
2.求下面几种情况下合力的大小范围
A.F1=8N 、F2=10N 2N≤F合≤18N 0≤F合≤20N
B.F1=10N 、F2=10N
C.F1=3N，F2=7N，F3=8N 0≤F ≤18N 合 D.F1=3N，F2=7N，F3=12N 2N≤F合≤22N
选做题
1、如图，质量为m的物体A静止于倾角为θ 的斜面上，试求斜面对A的支持力和摩擦力。
FN θ f 解：对物体受力分析 画出FN与f的合力，由二 力平衡可知，合力与mg 大小相等方向相反。 由直角三角形边角关系 可知：f=mgsinθ FN=mgcosθ
mg
第2课时
学习目标：
1．利用平行四边形定则对物体受力进行 定量计算 2．会求二个力或三个力的合力范围。
合作探究
1、三个共点力大小均为10N，已知三个力的 夹角均为1200，求这三个力的合力大小。Fra bibliotekF合=0
2、已知三个共点力合力为零，则这三个力
大小可能是（
A.15N，5N，6N
B
）
B.3N，6N，4N
C.1N，2N，10N
D.1N，6N，3N
3、有三个力，它们的合力是0，如果把 其中一个F1=6N顺时针转动900，其它力不 变，它们现在的合力的大小是多少？
F1
F合 6 2 N
F1
4、如图为F随两分力的夹角θ变化的图
像，求这两个分力的大小。
F1=3N F2=2N
或F1=2N F2=3N
目标检测：