高一物理优质课件【力的合成和分解】

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解析：合力与分力是等效替代关系，一定作用于同一物体，故A正确； 力的合成与分解遵从平行四边形定则或三角形定则，因此合力不是几 个分力的代数和，合力不一定大于任一分力，故B正确，C、D错误。
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2．有三个力，F1＝3 N，F2＝7 N，F3＝9 N。关于这三个力的合力， 下列说法正确的是( B ) A．三个力的合力的最小值为1 N B．三个力的合力的最小值为0 C．三个力的合力不可能为9 N D．三个力的合力不可能为2 N
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合力的范围
两个共点力F1和F2的合力大小为6 N，则F1和F2的大小不可能
是( A )
A．F1＝2 N，F2＝9 N
B．F1＝4 N，F2＝8 N
C．F1＝2 N，F2＝8 N
D．F1＝2 N，F2＝7 N
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[解析] 选项A中两个力的合力范围为7～11 N，选项A不可能；选项B 中两个力的合力范围为4～12 N，选项B可能；选项C中两个力的合力 范围为6～10 N，选项C可能；选项D中两个力的合力范围为5～9 N， 选项D可能。
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二 力的合成和分解
1．力的合成：求几个力的___合__力___的过程。 2．力的分解：求一个力的__分__力____的过程。
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3．平行四边形定则
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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
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解析：求几个力的合力大小，遵循平行四边形定则，故合力可能大 于、小于或等于任意一个分力，故A错误；如果一个力的大小数值上等 于几个力的矢量和，这个力才是那几个力的合力，故B错误；大小一定 的两个力，它们间的夹角从0°增大至180°过程中，合力一直减小，故C 错误；两个力的合力的取值范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故D正确。
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[思路导引] 解答本题时需要把握以下两点： (1)合力与分力作用效果相同，但不同时作用在物体上； (2)合力与分力遵从平行四边形定则。
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[解析] 合力与分力的作用效果相同，它们并不同时作用在物体上，选 项A错误，B正确；当两分力大小不变时，由平行四边形定则可知，分 力间的夹角越大，合力越小，合力可能大于分力(如两分力间的夹角为 锐角时)，也可能小于分力(如两等大分力间的夹角大于120°时)，选项 C、D正确。
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方法二：计算法 设 F1＝450 N，F2＝600 N，合力为 F。 由于 F1 与 F2 间的夹角为 90°，根据勾股定理得 F＝ 4502＋6002 N＝750 N 合力 F 与 F1 的夹角 θ 的正切值 tan θ＝FF21＝640500 NN＝43，所以 θ＝53°。
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[名师点评] 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， 可能比分力小，还可能和分力大小相等。
2．合力与分力的大小关系 两分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，随θ的减小而 增大。(0°≤θ≤180°) (1)两分力同向(θ＝0°)时，合力最大，F＝F1＋F2，合力与分力同向。 (2)两分力反向(θ＝180°)时，合力最小，F＝|F1－F2|，合力的方向与 较大的一个分力的方向相同。 (3)合力的取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。
(3)一个已知力的分解要根据__具__体__问__题____来确定。
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5．多个力的合成方法 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_____。
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4 力的合成和分解 第1课时 力的合成和分解
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学习目标要求
核心素养和关键能力
1.通过实际生活实例，体会等效替代物理思 想。
1.核心素养 能完成“探究两个互成角度 的力的合成规律”实验，观
2.通过实验探究，得出力的合成与分解遵从 察实验现象，发回导航 上页 下页
1.(多选)下列关于合力与分力的说法中正确的是( AB ) A．合力与它的分力的作用对象为同一个物体 B．互成角度(非0°或180°)的两个力的合力与分力间一定构成封闭的 三角形 C．几个力的合力就是这几个力的代数和 D．合力一定大于任一分力
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(3)如图丙所示，如何求多个力的合力？
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提示：(3)可以用作图法(平行四边形定则或三角形定则)求解，也可以 用计算法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。
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3.三角形定则：把两个矢量_首__尾_____相接，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大小和方向，
如图所示。
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F1>F2)。
合力与分力关系的理解 思考并求解下列几种情况下小车受到的合力大小(假设
D．保持不变
[解析] 合力随两分力夹角的减小而增大，故选B。
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合力大小的求解 如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一 人用了450 N的拉力，另一人用了600 N的拉力，如果这两个人所用拉 力的夹角是90°，求合力。
[答案] 750 N，与较小拉力的夹角为53°
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[解析] 方法一：作图法 用图示中的线段表示150 N的力。用一个 点O代表牌匾，依题意作出力的平行四边 形，如图所示。用刻度尺量出平行四边形 的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小 为F＝5×150 N＝750 N，用量角器量出合 力F与F1的夹角θ＝53°。
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(1)两个人向相反的方向拉车
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(2)一人推车，一人拉车
(3)两个人互成角度拉车 提示：(1)F1－F2。(2)F1＋F2。(3)F1－F2<F<F1＋F2。
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1．合力与分力的“三性”
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三 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。 2．标量：只有__大__小____，没有__方__向____，相加时遵从__算__术__法__则____的
物理量。
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3.关于分力和合力，以下说法正确的是( D ) A．几个力的合力大小，一定大于这几个力中最小的那一个力 B．如果一个力的大小数值上等于几个力大小的代数和，则这个力就是 那几个力的合力 C．大小一定的两个力，它们间的夹角从0°增大至180°过程中，合 力先减小后增大 D．两个力的合力大小不可能大于这两个力的大小之和，也不可能小 于这两个力的大小之差
提示：(1)根据勾股定理 F＝ F12＋F22求解，合力 F 与分力 F1 的夹角的 正切值 tan α＝FF21。
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(2)如图乙所示，怎样求两个大小相等、夹角为θ的力的合力？
提示：(2)作出的平行四边形为菱形，利用“菱形的对角线互相垂直且平 分”这一基本性质，解直角三角形求得合力 F 合＝2Fcos θ2，合力与每一 个分力的夹角等于θ2。
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[易错提醒] 合力可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力。
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合力与分力的关系 (多选)下列关于合力与分力的说法正确的是( BCD) A．合力与分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时产生的效果是 相同的 C．合力可能大于分力，也可能小于分力 D．当两分力大小不变时，增大两分力间的夹角，则合力一定减小
大小：F＝2F1cos
θ 2
方向：F 与 F1 夹角为θ2
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合力与夹角的关系
如图，用两个夹角为120°的水平拉力拉静止在地面上的箱
子，保持力的大小不变，逐渐减小两力的夹角θ，箱子始终保持静止，
则这两个力的合力( B ) A．逐渐减小
B．逐渐增大
C．先增大后减小
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必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练
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一 合力和分力
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____作用的效果跟某个力___单__独___作用的效 果__相__同____，这几个力就叫作那个力的__分__力____。
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4．两个大小相等的共点力 F1 和 F2，当它们的夹角为 90°时，合力大小 为 F。如果它们的夹角为 60°时，合力有多大( D )
A. 22F
B. 23F
5 C. 2 F
6 D. 2 F
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解析：当夹角为 90°时，F＝ F12＋F22
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1．合力大小与两分力夹角的关系 合力的大小不一定等于分力大小的代数和，也不一定比分力大。合力 可以大于分力，也可以等于分力，还可以小于分力。两个大小一定的 力进行合成时，合力的大小与两分力夹角θ的关系是： θ(0°≤θ≤180°)越大，合力越小。
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解析：F1与F2的合力范围是4 N≤F12≤10 N，第三个力F3＝9 N在其范 围之内，所以三个力的合力的最小值为0，三个力的合力可能为9 N和2 N。故选B。
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力？
求合力的方法 (1)如图甲所示，当两个力互相垂直时怎样用计算法求合
的规律——平行四边形定则。 3.会用作图法和直角三角形的知识解决共点 力的合成与分解问题。
理问题；能通过图形分析、 寻找规律，体会等效替代的
4.运用力的合成与分解知识分析日常生活中 的相关问题，培养将物理知识应用于生活和 生产实践的意识。
思想方法。 2.关键能力 几何法解决力的合成与分解 问题。
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___方__向_____。如图所示，___F_____表示F1与F2的合力。
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4．力的分解 (1)力的分解也遵从_平__行__四__边__形__定__则___。 (2)如果没有限制，同一个力可以分解为___无__数__对_____大小、方向不同 的分力。如图所示。
2．合力的计算 (1)作图法：根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形，然后用测
量工具测量出合力的大小、方向，具体操作流程如下：
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(2)计算法
求合力的两种常见特殊情况：
类型
作图
两分力相 互垂直
两分力等 大，夹角为 θ
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合力的计算
大小：F＝ F12＋F22 方向：tan θ＝FF12