3.4力的合成和分解(课件) 高中物理 (人教版2019必修第一册)
高中物理人教版(2019)必修第一册《3.3 牛顿第三定律-3.4 力的合成和分解》训练题(1)
人教版(2019)必修第一册《3.3 牛顿第三定律-3.4 力的合成和分解》训练题(1)
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端用细线栓一小球，开始时细线处于松弛状态．释放小球，在小球向下运动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 细线刚被拉紧开始，小球做减速运动
B. 细线刚被拉紧时，小球的速度最大
C. 细线拉紧后小球先加速后减速
D. 弹簧被拉伸至最长时，小球速度达到最大
2. 如图所示，物块A被两木板夹着处于静止状态，则物块A受到( )
A. 2个力
B. 3个力
C. 4个力
D. 5个力
3. 如图所示，倾角为30°，重为80N的斜面体静止在水平面上．一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的是( )
A. 斜面有向左运动的趋势
B. 地面对斜面的支持力为80 N
C. 弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向竖直向上
D. 弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上
4. 两个力𝐹1和𝐹2间的夹角为𝜃，两个力的合力为F。以下说法正确的是( )
A. 若𝐹1和𝐹2大小不变，𝜃角越小，合力F就越大
B. 合力F总比分力中的任何一个力都大
C. 如果夹角不变，𝐹1大小不变，只要𝐹2增大，合力F就必然增大
D. 合力F不可能比分力中的任何一个力都小
5. 下列关于合力和分力的说法中，正确的是( )
A. 若一个物体同时受到3个力的作用而保持平衡，则其中一个力就是另外两个力的合力 B. 一个力只可能有两个分力
C. 物体放在水平桌面上，则压力和支持力的合力为零
D. 合力不一定大于分力
6. 下列各组共点的三个力，不可能平衡的是( )
A. 3N、5N、4N B. 3N、4N、8N C. 4N、7N、8N D. 7N、9N、8N
7. 把一个5N的力分解成两个力，则下列各组分力中不可能的是( )
3.4 力的合成与分解 (教学设计)—-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
3.4 《力的合成和分解》教学设计
一、教材分析
学生在初中已经接触过求沿同一直线作用的两个力的合力的方法，在第一章也初步接触过位移的矢量合成，本节的内容进一步介绍矢量运算的普遍法则——平行四边形定则。
教科书首先结合提水桶、吊灯悬吊在天花板上等实例，根据等效思想提出合力与分力的概念；然后提出力的合成和分解的探究问题，并设计实验进行探究，得出力的合成和分解所遵从的法则——平行四边形定则；最后，从物理量运算的角度，提升对矢量和标量的认识。
二、学情分析
对于本章来说，把牛顿第三定律由原来在牛顿运动定律之后，提前放入本章，这就为解答共点力平衡问题的受力分析奠定了必要的知识基础。为此，本章在重力、弹力、摩擦力的后面，增加“牛顿第三定律”一节课文，并在该节课文中，专门设立了一个“物体受力的初步分析”小标题，为分析“共点力的平衡”问题设下伏笔。
在这一节中，把力的合成和分解设计为一节课， 其教学目标很明确，只要求学生会用等效替换的方法根据平行四边形定则进行力的合成和分解的运算，并不要求学生解答具体实际情境中的受力问题，而把这些问题放在“共点力的平衡”中去解决，这有利于帮助教师理解和规范力的合成和分解的教学目标。
三、教学建议
平行四边形定则是本节的重点和难点。这个定则是矢量运算普遍遵从的法则，对后续学习具有重要影响，因此本节内容是整个高中物理的重要内容，是物理知识体系中有方法、可迁移、应用广泛的内容，因此平行四边形定则是学习的重点。矢量运算的法则完全不同于算术运算法则，从思维方式上看对学生来说具有较大的跨度，因此平行四边形定则是学生学习的难点。
四、教学目标和教学重难点
1、教学目标
(1)、知道合力与分力的概念，体会等效替换的思想。
(2)、通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边形定则。
(3)、会利用作图和三角函数知识求解合力或者分力。
(4)、知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则。能区别矢量和标量。
力的合成和分解+教学设计 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
4力的合成和分解
第1课时探究力的合成和分解规律
目标素养
1．物理观念：知道力的合成和分解都遵循平行四边形定则，会应用作图和三角函数知识求解合力。
2．科学思维：通过对实际情境的分析，知道合力与分力的概念，体会等效替代的思想。
3．科学探究：通过力的合成实验探究，得出力的合成和分解都遵循平行四边形定则，体会科学的思维方法。
4．科学态度与责任：通过对实际问题的处理，体会等效替代的思想在研究物理问题时的重要作用。
重点难点
重点
1．体会等效替代的思想。
2．探究力的合成和分解规律，明确它们都遵循平行四边形定则。
难点
探究力的合成和分解规律，明确它们都遵循平行四边形定则。
教学准备
教师准备
1．智能手机、实物投影、手机与电脑的连接，教材中“力的合成和分解”部分的图片，多媒体课件。
2．演示实验器材：200g钩码1个，弹簧测力计2个，弹簧1个，胶带。
3．学生实验器材：木板、白纸、橡皮条、棉线、弹簧测力计2个、图钉。
学生准备
1．预习“力的合成和分解”的内容。
2．直尺、三角尺、圆规、铅笔等作图工具。
导入新课
导入（问题导入）
教师一个静止的物体，在某平面上受到5个力的作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？
如果我们能找到一种方法即“用一个力的单独作用替代这5个力的共同作用，而效果不变”，上述问题就迎刃而解了。你觉得这个力和被替代的5个力会有怎样的关系呢？
教学过程
环节一：合力与分力
用一根绳子竖直悬挂一个玩偶，使其静止；用两根绳子像晾衣服一样把这个玩偶吊起来，使其静止。请同学们分析一下这两种情况下玩偶所受的力。
学生 用一根绳子悬挂的玩偶受重力和拉力；用两根绳子像晒衣服一样吊着的玩偶受重力和绳子给它的两个拉力。
教师 展示玩偶在两种情况下的受力分析图。
像这样的情境，生活中还有很多。请大家观察教材中水桶所受拉力示意图和吊灯所受拉力示意图，并思考下列问题：
（1）物体所受的力有何特点？ （2）这三种情况中，两个拉力和一个拉力对物体在空中静止这一作用效果而言相同吗？这三个拉力能同时出现吗？
3.4力的合成和分解—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教学设计
1 / 8 3.4 力的合成和分解
教材分析
本节先结合具体的实例，根据等效思想提出合力与分力的概念；然后提出力的合成和分解的探究问题，并设计实验进行探究，得出力的合成和分解遵循平行四边形定则；最后，从物理量运算的角度，提升对矢量和标量的认识。平行四边形定则是本节的重点和难点。这个定则是物理知识体系中可迁移、应用广泛的内容，是整个高中物理的重要内容。同时这个运算法则相对算数运算法则来说，在思维方式上有较大的跨度，因此它既是学习的重点，又是学习的难点。
教学目标与核心素养
物理观念：
（1）知道合力与分力的概念，体会等效替换的思想。
（2）通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边形定则。
（3）会利用作图和三角函数知识求解合力和分力。
（4）知道矢量相加遵循平行四边形定则。能区分矢量和标量。
科学思维： 能根据实验结果，做出合理假设，并尝试用已有知识进行验证。
科学探究：领会等效替换额思想，能制定合理的探究方案
科学态度与责任：结合力的合成和分解的生活实例，培养学生勇于探索的科学态度，感受物理学科研究的方法和意义．
教学过程
一、合力和分力
导学探究1
如图，一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？
答案 作用效果相同，两种情况下力的作用效果均是把同一桶水提起来．能够等效替代． 探究归纳
1．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，这几个力叫作那个力的分力． 2 / 8 2．合力与分力的关系：合力与分力之间是一种等效替代的关系，合力作用的效果与分力共同作用的效果相同．
3.4力的合成和分解 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案
1 / 3 3.4 力的合成和分解
教学目标：
1.体会等效替代的思想，知道合力与分力的概念
2.通过实验探究得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边定则
3.会利用作图和三角函数知识求解合力或分力
4.知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则。能区分标量和矢量。
教学过程：
一．导入
通如图所示，一个静止的物体在某平面上受到5个力的作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？引导得出问题能否用“一个力的单独作用替代两个力或多个力的共同作用，而效果不变”，上述问题也就迎刃而解啦。我们今天就来学习这个问题。
在讲解合力和分力之前先让学生了解共点力，同时通过曹冲称象故事让学生先对等效替代有个认识。
二．力的合成和分解
通过上图引导学生得出有时一个力单独作用与几个力共同作用，其效果相同。进而得出合力和分力的概念，知道合力和分力之间是一种等效替代的关系。
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。
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。
三．力的合成
.求几个力的合力的过程叫作力的合成
1.同一直线上力的合成（该内容在初中接触过学生理解起来比较容易）
同向相加 方向相减（方向与较大那个力的方向相同）
2.问题：不在同一直线上的两个力的合成是求和吗
演示实验：
1.让两个有夹角的弹簧测力计一起提起一个物体，读数。
2.用一个弹簧测力计提起同一个物体，读数
结论：当两个力方向互成角度时，合力大小不再等于两分力大小之和。 即 F≠F1+F2 等效 2 / 3 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
实验器材：
两个弹簧秤、橡皮条、细绳、 白板、白板笔、刻度尺等
步骤1：用两个力F1、F2共同作用在橡皮条上，使橡皮条从E点伸长到O点。记下0点位置及F1、F2的大小和方向
步骤2：只用一个弹簧称将同一个橡皮条从E伸至O点。记下F的大小和方向。
3.4力的合成和分解 【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册教案 2
1 / 3 3.4 力的合成和分解
教学目标：
1.体会等效替代的思想，知道合力与分力的概念
2.通过实验探究得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边定则
3.会利用作图和三角函数知识求解合力或分力
4.知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则。能区分标量和矢量。
教学过程：
一．导入
通如图所示，一个静止的物体在某平面上受到5个力的作用，你能判断它将向哪个方向运动吗？引导得出问题能否用“一个力的单独作用替代两个力或多个力的共同作用，而效果不变”，上述问题也就迎刃而解啦。我们今天就来学习这个问题。
在讲解合力和分力之前先让学生了解共点力，同时通过曹冲称象故事让学生先对等效替代有个认识。
二．力的合成和分解
通过上图引导学生得出有时一个力单独作用与几个力共同作用，其效果相同。进而得出合力和分力的概念，知道合力和分力之间是一种等效替代的关系。
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。
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。
三．力的合成
.求几个力的合力的过程叫作力的合成
1.同一直线上力的合成（该内容在初中接触过学生理解起来比较容易）
同向相加 方向相减（方向与较大那个力的方向相同）
2.问题：不在同一直线上的两个力的合成是求和吗
演示实验：
1.让两个有夹角的弹簧测力计一起提起一个物体，读数。
2.用一个弹簧测力计提起同一个物体，读数
结论：当两个力方向互成角度时，合力大小不再等于两分力大小之和。 即 F≠F1+F2 等效 2 / 3 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
实验器材：
两个弹簧秤、橡皮条、细绳、 白板、白板笔、刻度尺等
步骤1：用两个力F1、F2共同作用在橡皮条上，使橡皮条从E点伸长到O点。记下0点位置及F1、F2的大小和方向
步骤2：只用一个弹簧称将同一个橡皮条从E伸至O点。记下F的大小和方向。
3.4 力的合成和分解 —【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册导学案
第三章 第四节 力的合成和力的分解 导学案
1．合力和分力
一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同产生的 ，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做力 的 。
2．力的合成和力的分解
求 叫力的合成。力的合成实际上就是要找一个力去代替几个已知的力，而不改变其作用效果。 如果一个力的作用可以用 来等效替代，这几个力称为这个力的分力。求
叫做力的分解。
3．平行四边形定则
两个力合成时，可以用表示这两个力的线段为 作 ，这 就表示合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则。
4．力的分解方法
力的分解是力的合成的 ，同样遵守 ，即以已知力作为____________画平行四边形，与已知力共点的平行四边形的 表示两个分力的大小和方向。若不加任何限制条件，将一个已知力分解为两个分力时可以有 种分解方式，所以对力的分解就必须加以限制，否则，力的分解将无实际意义。通常在实际中，我们是根据力的 来分解一个力。这就要求在力的分解之前必须搞清楚力的 ，这样就确定了分力的方向，力的分解将是惟一的。
5．力是矢量，它的合成遵守平行四边形定则。在物理学中的矢量，都是既有大小，又有方向，并且在合成时遵守平行四边形定则。只有大小、没有方向的物理量叫标量，标量按代数运算法则求和。例如：位移、速度是矢量，长度、时间是标量。
例1： 如图所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力是2000N，夹角是，求这两个拉力的合力。
解析：（1）作图法。取10mm长的线段表示1000N的力，O点表示物体，作出力的平行四边形，如图4-2所示。用刻度尺量得表示合力F的对角线长为36mm，所以合力F的大小为
高一物理(人教版)必修第一册精品讲义—力的合成和分解
高一物理（人教版）必修第一册精品讲义—力的合成和分解课程标准课标解读
1．能根据力的作用等效理解合力与分力的
概念，体会等效替代的物理思想与方法。
2．了解力的合成与分解，知道矢量和标量。
3．通过实验探究力的合成和分解的方法，掌握力的平行四边形定则的应用。
4．能应用力的合成和分解的方法求解有关
问题。1、知道合力与分力的概念，体会等效替代的思想。
2、通过实验探究，得出力的合成和分解遵从的法则——
平行四边形定则。
3、会利用作图和三角函数知识求解合力和分力。
4、知道矢量相加遵从平行四边形定则，标量相加遵从算术法则。能区别矢量和标量。
知识点01共点力
作用在同一物体上，且作用线交于同一点。
知识点02合力和分力
1、定义：如果一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力叫作那几个力的合力，那几个力叫作这个力的分力.
2、关系：合力与分力是等效替代关系.
知识点03力的合成和分解
1.力的合成
(1)定义：求几个力的合力的过程.
(2)运算法则
①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，可以用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表示合力的大小和方向.
如图甲所示，F1、F
2为分力，F为合力.
②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的起点到第二个矢
量的终点的有向线段为合矢量.如图乙，F1、F
2为分力，F为合力.
2.共点力合成的方法
(1)作图法.
(2)计算法：根据平行四边形定则作出力的示意图，然后利用勾股定理、三角函
数、正弦定理等求出合力.
3.合力范围的确定
(1)两个共点力的合力范围：|F
1－F
2|≤F≤F
1＋F
2.
①两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小.
②合力的大小不变时，两分力随夹角的增大而增大.
③当两个力反向时，合力最小，为|F1－F
2|；当两个力同向时，合力最大，为F
1
＋F2.
(2)三个共点力的合力范围
①最大值：三个力同向时，其合力最大，为Fmax＝F
1＋F
2＋F
3.4力的合成与分解 导学案-人教版(2019)高中物理必修第一册
高一必修一人教版导学案
3 相互作用——力
3.4 力的合成与分解
学习目标
1、能从力的作用效果理解合力和分力的概念。
2、掌握力的平行四边形定则，知道它是矢量合成的普遍规则。会用作图法和平行四边形定则知识计算合力和分力。
3、知道合力的大小与分力间夹角的关系。
学习重难点
1．合力与分力的关系。
2．矢量运算的法则——平行四边形定则。
课堂预习
1．力的作用效果是_____________________________。
2．在物理学中，通常用一根_________________来表示力，先选取标度，在受力物体上沿着力的方向画一条线段，线段的长度表示力的______________，在线段的末端画一个箭头表示力的__________，线段的起点或终点表示力的__________。这种表示力的方法叫做力的图示。
3.当一个物体受到几个力的共同作用时，如果一个力的_________跟这几个力的_________相同，这一个力就叫那几个力的______，那几个力叫这个力的____________。
4．力的合成是求几个力的________的过程。
5．如图1，几个力作用在物体的________________，或者它们的作用线_______________，这几个力就叫做共点力。图2中物体受的力_________(是或不是）共点力。 图1 图2
6.力的分解
(1)定义：已知一个力求 的过程叫做力的分解.
(2)分解法则：力的分解是力的合成的 ，遵守力的 定则.
7.对一个已知力的分解可根据力的实际效果来确定：
(1)根据力的 确定两个分力的方向.
(2)根据 作出力的平行四边形.
第三章 4. 力的合成和分解—2020-2021新教材人教版(2019)高中物理必修第一册讲义
1 / 8 4. 力的合成和分解
知识清单
一、合力与分力
1．概念：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果 ，这个力就叫作那几个力的 。假设几个力共同作用的效果跟单个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的 。
2．关系：合力与分力之间是一种 关系。
二、力的合成和分解
1．概念
在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫作 ，把求一个力的分力的过程叫作 。
2．力的合成方法
平行四边形定则：以表示这两个力的线段为 作平行四边形，这两个邻边之间的 就代表合力的大小和方向。
3．力的分解方法
依据平行四边形定则，如果没有限制，一个力可以分解为 对大小、方向不同的分力．实际问题中，应把力按 来分解。
三、矢量和标量
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 。只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作 。
课堂速练（限时10分钟）
1．下列说法不正确的是 （ ）
A．合力的作用效果与其分力共同作用的效果相同
B．互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形
C．位移、速度、加速度、力和时间都是矢量
D．力的合成和分解，都要应用平行四边形定则
2．（多选）关于两个共点力F1，F2的夹角为θ，它们的合力为F，如图1所示，下面有关说法错误的是（ ）
A．若F1和F2大小不变，θ角变大，合力就越小
B．若F1，F2大小分别为4N，7N，它们合力可以为12N
C．若把F进行分解可以有多组分力，但每组只能有两个分力
D．质点除了受F1，F2作用，还受到F的作用 2 / 8
3．图2是两个共点力的合力F跟两个分力的夹角的关系图像， 下面的分析中正确的是 （ ）