力的合成和分解—人教版新教材 高中物理必修第一册精品课件(共47张PPT)
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答案：D
训练 1 两个共点力 F1 与 F2 的合力大小为 6 N，则 F1 与 F2 的大 小可能是( )
A．F1＝2 N，F2＝9 N B．F1＝4 N，F2＝8 N C．F1＝1 N，F2＝8 N D．F1＝2 N，F2＝1 N
解析：由于合力大小范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，而 A 项中合力的范 围为 7～11 N，B 项中合力范围为 4～12 N；C 项中合力范围为 7～9 N； D 项中合力范围为 1～3 N；故只有 B 选项合力可等于 6 N，选项 B 正确．
【思考】 《曹冲称象》：时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸
莫能出其理．冲曰：“置象大船之上，而刻其冰痕所至，称物以载之， 则校可知矣．”
故事中，大象与石头在称重方面的关系如何？
提示：等效替代
二、力的合成和分解
(自学教材第 69～70 页“力的合成和分解”部分) 1 ． 力 的 合 成 ： 求 几 个 力 的 ___合__力___ 的 过 程 叫 作 力 的 合 成 (composition of forces)． 2 ． 力 的 分 解 ： 把 求 一 个 力 的 __分__力____ 的 过 程 叫 作 力 的 分 解 (resolution of force)．
F 是 F1、F2 的合力，F1、F2 是 F 的分力．
合力与分力的大小关系： ①合力可能比分力都大． ②合力可能比分力都小． ③合力可能等于分力．
【探究总结】 1．合力与分力在作用效果上是一种等效替代关系．
2.合力与分力的大小关系 (1)大小范围：|F2－F1|≤F≤F1＋F2. (2)合力的大小与两分力夹角的关系：
三、矢量和标量(自学教材 70～71 页“矢量和标量”部分) 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(vector)． 力、位移、速度、加速度都是矢量．
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(scalar)．
【典例示范】 例 1 下列关于合力与分力之间的关系的说法正确的是( )
A．合力就是分力的代数和 B．合力总比某一分力大 C．分力与合力的方向总是不一致的 D．合力的大小可能等于某一分力的大小
解析：合力是分力的矢量和，而不是代数和，所以 A 项错误；合力 的大小介于两分力代数和与两分力代数差的绝对值之间，因此 B 项错误， D 项正确；当两分力方向相同时，合力与分力方向相同，C 项错误.
质量、路程、功、电流等都是标量．
【思考判断】
(1)合力与分力同时作用在一个物体上．( × ) (2)由作出的力的平行四边形定则可知，合力可能小于分力．( √ ) (3)共点力一定作用于物体上的同一点．( × ) (4)把已知力 F 分解为两个分力 F1 与 F2，此时物体受到 F、F1、 F2 三个力的作用．( × ) (5)由于矢量的方向用正负表示，故具有正负值的物理量一定是矢 量．( × ) (6)矢量与标量的本质区别是它们的运算方法不同．( √ )
合力大小为 F＝ F21＋F22＋2F1F2cos θ F 与 F1 夹角满足 sin α＝FF2sin θ
2．计算法 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
角线所对应的力，即为合力．求合力的三种常见情况如下．
类型
作图
合力Байду номын сангаас计算
两分力相互垂直
两分力等大，夹角为 θ
两分力分别为 F1， F2，夹角为 θ
大小为 F＝ F21＋F22，F 与 F1 的夹角满足 tan θ ＝FF12
大小为 F＝2F1cosθ2，F 与 F1 夹角为2θ(当 θ＝ 120°时，F1＝F2＝F)
答案：B
合力、分力与夹角 θ 的关系 ①两个分力大小一定时，夹角 θ 越大，合力越小． ②合力一定时，若两分力大小相等，则两等大分力的夹角越大， 分力越大．
要点二 求合力的方法——作图法、计算法 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，具体操作过程如下：
【问题探究】
课堂互动·合作探究 要点一 合力与分力的关系
1．如图所示，F1＝2 N、F2＝10 N 两力同向，合力大小和方向如 何？
提示：
―转―化→―2―N→·―1―0 N→―等―效→·―→F＝12 N
2．如图所示，F1＝2 N、F2＝10 N 两力反向，合力大小和方向如 何？
提示：
―转―化→―2―N→·―1―0 N→―等―效→·―→F＝8 N
4.力的合成和分解
知识网络导引
核心素养目标
物理观念 合力、分力、力的合成与分解、共点力、矢量和标量
科学思维
等效替代法、作图法、计算法
科学探究
通过学生实验探究力的合成运算法则
科学态度 与责任
运用力的合成和分解的知识分析日常生活中的有关问题
基础导学·研读教材 一、合力和分力(自学教材第 68 页“合力和分力”部分) 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(resultant force)． 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(component force)．
3．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(parallelogram rule)．
4．力的分解法则：力的分解也遵从平行四边形定则． 5．多个共点力的合成方法 (1)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． (2)多力合成的方法 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．
训练 1 两个共点力 F1 与 F2 的合力大小为 6 N，则 F1 与 F2 的大 小可能是( )
A．F1＝2 N，F2＝9 N B．F1＝4 N，F2＝8 N C．F1＝1 N，F2＝8 N D．F1＝2 N，F2＝1 N
解析：由于合力大小范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，而 A 项中合力的范 围为 7～11 N，B 项中合力范围为 4～12 N；C 项中合力范围为 7～9 N； D 项中合力范围为 1～3 N；故只有 B 选项合力可等于 6 N，选项 B 正确．
【思考】 《曹冲称象》：时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸
莫能出其理．冲曰：“置象大船之上，而刻其冰痕所至，称物以载之， 则校可知矣．”
故事中，大象与石头在称重方面的关系如何？
提示：等效替代
二、力的合成和分解
(自学教材第 69～70 页“力的合成和分解”部分) 1 ． 力 的 合 成 ： 求 几 个 力 的 ___合__力___ 的 过 程 叫 作 力 的 合 成 (composition of forces)． 2 ． 力 的 分 解 ： 把 求 一 个 力 的 __分__力____ 的 过 程 叫 作 力 的 分 解 (resolution of force)．
F 是 F1、F2 的合力，F1、F2 是 F 的分力．
合力与分力的大小关系： ①合力可能比分力都大． ②合力可能比分力都小． ③合力可能等于分力．
【探究总结】 1．合力与分力在作用效果上是一种等效替代关系．
2.合力与分力的大小关系 (1)大小范围：|F2－F1|≤F≤F1＋F2. (2)合力的大小与两分力夹角的关系：
三、矢量和标量(自学教材 70～71 页“矢量和标量”部分) 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(vector)． 力、位移、速度、加速度都是矢量．
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(scalar)．
【典例示范】 例 1 下列关于合力与分力之间的关系的说法正确的是( )
A．合力就是分力的代数和 B．合力总比某一分力大 C．分力与合力的方向总是不一致的 D．合力的大小可能等于某一分力的大小
解析：合力是分力的矢量和，而不是代数和，所以 A 项错误；合力 的大小介于两分力代数和与两分力代数差的绝对值之间，因此 B 项错误， D 项正确；当两分力方向相同时，合力与分力方向相同，C 项错误.
质量、路程、功、电流等都是标量．
【思考判断】
(1)合力与分力同时作用在一个物体上．( × ) (2)由作出的力的平行四边形定则可知，合力可能小于分力．( √ ) (3)共点力一定作用于物体上的同一点．( × ) (4)把已知力 F 分解为两个分力 F1 与 F2，此时物体受到 F、F1、 F2 三个力的作用．( × ) (5)由于矢量的方向用正负表示，故具有正负值的物理量一定是矢 量．( × ) (6)矢量与标量的本质区别是它们的运算方法不同．( √ )
合力大小为 F＝ F21＋F22＋2F1F2cos θ F 与 F1 夹角满足 sin α＝FF2sin θ
2．计算法 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
角线所对应的力，即为合力．求合力的三种常见情况如下．
类型
作图
合力Байду номын сангаас计算
两分力相互垂直
两分力等大，夹角为 θ
两分力分别为 F1， F2，夹角为 θ
大小为 F＝ F21＋F22，F 与 F1 的夹角满足 tan θ ＝FF12
大小为 F＝2F1cosθ2，F 与 F1 夹角为2θ(当 θ＝ 120°时，F1＝F2＝F)
答案：B
合力、分力与夹角 θ 的关系 ①两个分力大小一定时，夹角 θ 越大，合力越小． ②合力一定时，若两分力大小相等，则两等大分力的夹角越大， 分力越大．
要点二 求合力的方法——作图法、计算法 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，具体操作过程如下：
【问题探究】
课堂互动·合作探究 要点一 合力与分力的关系
1．如图所示，F1＝2 N、F2＝10 N 两力同向，合力大小和方向如 何？
提示：
―转―化→―2―N→·―1―0 N→―等―效→·―→F＝12 N
2．如图所示，F1＝2 N、F2＝10 N 两力反向，合力大小和方向如 何？
提示：
―转―化→―2―N→·―1―0 N→―等―效→·―→F＝8 N
4.力的合成和分解
知识网络导引
核心素养目标
物理观念 合力、分力、力的合成与分解、共点力、矢量和标量
科学思维
等效替代法、作图法、计算法
科学探究
通过学生实验探究力的合成运算法则
科学态度 与责任
运用力的合成和分解的知识分析日常生活中的有关问题
基础导学·研读教材 一、合力和分力(自学教材第 68 页“合力和分力”部分) 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(resultant force)． 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(component force)．
3．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(parallelogram rule)．
4．力的分解法则：力的分解也遵从平行四边形定则． 5．多个共点力的合成方法 (1)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． (2)多力合成的方法 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．