人教版高一物理必修1 力的合成
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人教版高中物理必修1精品课件 第3章 相互作用——力 第2课时 实验探究两个互成角度的力的合成规律
处理。
见解析图
解析 (1)两个分力的夹角尽量大小合适,不能太大,也不要太小,故A错误;拉
橡皮条时,拉力要合适,太大容易超过橡皮条的弹性限度,故B错误;为了减
小实验误差,拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板,
故C正确;确定拉力方向时,在细绳正下方描出的两个点要适当远些,这样确
定的方向误差更小,故D正确。
知识归纳
1.实验数据分析的方法
(1)理论值:在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉橡皮条
时弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板根据平行四边形
定则求出合力F。
(2)实际值:按同样的比例用刻度尺从O点起作出一个弹簧测
力计拉橡皮条时拉力F'的图示。
(3)相比较:比较F'与F在实验误差允许的范围内是否相等。
所以位置O2不必与位置O1相同。
(3)这样操作不合理。实验中,用两个弹簧测力计同时拉时,两绳夹角约为
60°,两个弹簧测力计示数均为6 N,根据力的平行四边形定则可知合力F合
√3
=2×6× N=6 √3 N>10
2
N,因为弹簧测力计的量程为10 N,所以只用一个
弹簧测力计拉时会超过其量程。
学以致用·随堂检测全达标
力即合力,如图所示。
1 2 3
3.(实验原理与操作)(2023上海虹口高一期末)用如图①所示装置探究求合
力的方法的实验中:
1.(实验注意事项)某同学利用如图所示的装置验
证力的平行四边形定则。图甲中GE是橡皮条,轻
质小圆环挂在橡皮条的下端;图乙中用两个互成
角度的拉力F1、F2将小圆环拉至O点;图丙中用
一个拉力F将小圆环仍拉至O点。下列说法正确
高一物理必修一力的合成和分解
高一物理必修一力的合成和分解力是物体之间相互作用的结果，它可以合成和分解。
力的合成是指多个力同时作用在同一物体上时，所产生的效果与单独作用于物体上的力相同的现象，而力的分解则是将一个力拆分成多个分力的过程。
力的合成可以用几何法或分力法来描述。
几何法是通过绘制力的向量图来确定结果力的大小和方向。
首先将各个力的起点相连，然后将最后一个力的终点与起点相连，即可得到合成力的大小和方向。
而分力法则是将一个力拆分成两个垂直方向的分力，通过几何关系和三角函数来求解结果力的大小和方向。
例如，当一个物体受到两个相互垂直的力时，可以利用几何法或分力法来求解合成力。
假设物体受到两个力F1和F2的作用，F1的大小为10N，方向向右；F2的大小为8N，方向向上。
根据几何法，我们可以将F1和F2的向量相连并求出合成力的大小和方向。
根据分力法，我们可以将F1拆分成横向力和纵向力，然后通过三角函数来求解结果力的大小和方向。
在物理学中，力的分解也是一个重要的概念。
通过力的分解，我们可以将一个复杂的力拆分成多个简单的分力，从而更容易地分析物体的运动和受力情况。
例如，当一个斜面上的物体受到重力和斜面法向力时，可以将重力和斜面法向力分解成平行和垂直于斜面的两个分力，然后分析物体在斜面上的运动和受力情况。
力的合成和分解不仅在静力学中有重要应用，在动力学中也有着广泛的应用。
例如，当一个物体受到多个力的作用时，可以利用力的合成来求解物体的加速度和速度；而在运动过程中，可以利用力的分解来分析物体在各个方向上的受力情况。
因此，力的合成和分解是物理学中的重要概念，对于我们理解物体的运动和受力情况具有重要意义。
除了在物理学中有着重要的应用之外，力的合成和分解也是工程学和实际生活中的常见问题。
例如，在工程设计中，需要考虑多个力同时作用在同一结构上的情况，通过力的合成可以求解结构的受力情况；而在实际生活中，人们常常需要分解各种复杂的力，以便更好地理解和应对不同的情况。
19第三章第4节第1课时力的合成和分解-2024-2025学年高一物理必修第一册(人教版)配套学案
第4节力的合成和分解第1课时力的合成和分解学习任务1．知道合力和分力的概念，知道平行四边形定则的内容。
2．能区别矢量和标量。
3．知道力的合成和分解的方法，会用作图法和计算法进行力的合成与分解。
合力和分力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。
如图所示：2．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。
3．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作用的效果相同。
如图所示，一个成年人提起一桶水，使水桶保持静止，用力为F；两个孩子共同提起同样的一桶水并使之保持静止，用力分别为F1和F2 。
问题1一个成年人提起一桶水，使水桶保持静止，则成年人对水桶向上的拉力是多少？提示：200 N。
问题2当两个孩子共同提起同样的一桶水并使之保持静止，用力分别为F1和F2 ，此时两小孩对水桶的拉力是多少呢？提示：200 N。
问题3该成年人用的力与两个孩子的力作用效果是否相同？二者能否等效替代？提示：作用效果相同，能等效替代。
问题4F与F1、F2是什么关系？提示：F与F1、F2是合力与分力的关系，F是F1和F2的合力，F1和F2是F的两个分力。
1．合力与分力的性质2．合力与分力的大小关系(1)合力大小可以大于、等于或小于分力的大小，如图甲所示。
(2)两个分力大小一定时，夹角越大合力越小，如图乙所示。
(3)合力一定，若两分力大小相等，则两等大分力的夹角越大，分力越大，如图丙所示。
【典例1】(多选)下列关于合力与分力的说法中正确的是()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共同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[思路点拨]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。
高一物理必修一人教版3.4力的合成
一、力的合成 1.合力与分力
效果 如果跟原来几个力共同作用产生 (1)定义：一个力产生的_____
效果 相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的那几个 的_____ 力叫做这个力的分力。 等效替代 的关系。 (2)关系：合力与分力之间在效果上是_________
2.力的合成 合力 的过程。 求几个力的______
下此时力F的大小和方向。
(4)选定标度，作出力F1、F2、F的图示。 (5)用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，看
是否组成一个平行四边形。
(6)得出结论，改变F1和F2的大小和方向，重做上述实验，看看 结论是否相同。
2.二力合成的规律
(1)θ＝0°时，即F1、F2共线同方向：F合＝F1＋F2 ，合力方向 与两个分力的方向相同。 (2)θ＝180°时，即F1、F2共线反方向：F合＝｜F1－F2｜，合 力方向与分力F1、F2中较大的力的方向相同。
4 力的合成
1 2 3 4
课时目标·导航 课前感知·预习 课堂导学·探究 分层达标·训练
1.理解合力、分力、力的合成、共点力的概念。
2.理解力的合成本质上是从作用效果相同的角度进行力的相互 替代。
3.会用平行四边形定则进行力的合成运算。
重点：1.合力与分力的关系。 2.平行四边形定则及应用。 难点：实验探究方案的设计与实施。
提示：实验中要记录的数据有：O点的位置、弹簧测力计每次
的示数、对应细绳的方向。木板竖直放置时，由于受弹簧测力 计自身重力的影响，会使弹簧测力计的读数存在误差，所以应
使木板水平放置。要想把力直观形象地表示出来需要同学们作
出三个力的图示。
(3)观察两只弹簧测力计的示数之和是否等于一只弹簧测力计
人教版高一物理必修一：力的合成
1.下列关于合力与分力的叙述中正确的是( C ) A.合力的大小一定大于每一分力的大小。 B.合力可以同时垂直于每一分力。 C.合力与分力间是一种等效替代关系，不能同时考查 它们的作用效果。 D.若两个分力的大小不变，则合力的大小也不会变化
人教版 高一物理 必修一 第三章：3.4 力的合成(共27张PPT)
人教版 高一物理 必修一 第三章：3.4 力的合成(共27张PPT)
三、合力与分力的大小关系 在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角 越大，合力越小。
人教版 高一物理 必修一 第三章：3.4 力的合成(共27张PPT)
人教版 高一物理 必修一 第三章：3.4 力的合成(共27张PPT)
人教版 高一物理 必修一 第三章：3.4 力的合成(共27张PPT)
提出猜想
不在同一直线上的两个力怎样求合力？
人教版 高一物理 必修一 第三章：3.4 力的合成(共27张PPT)
制定计划与设计实验
实验目的：探究求合力的方法。 实验原理：合力的作用效果与几个分力的作用效果相同。 实验器材：粘好白纸的方木板、弹簧测力计2个、橡皮筋 1条、细绳、刻度尺。 实验准备： 1、用什么方法表示分力与合力的大小和方向？ 2、怎样表明橡皮筋在一个力F的作用下作用效果与两个 力F1、F2的共同作用效果相同？ 3、实验过程中需要记录哪些实验数据？
4 力的合成
生活实践
F
•
F1
F2
•F
G
G
F
F1
F2
F
G
G
F
F1
F2
多个力的作用效果=一个力的作用效果 物理思想:等效替代
人教版 高一物理 必修一 第三章：3.4 力的合成(共27张PPT)
人教版高一物理必修一课件.力的合成
F 改变夹角与钩码的重力，多测几组数据。
(4) 实验结论： 平行四边形定则
内容表述：求两个力的合力时，以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就代表 合力的大小和方向。
F1
F
O· F2
课 力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向 本 竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。 例 解：方法一：（作图法） 题 取8mm长的线段表示15N的力，作出力的平行四边形定则如
3、应用平行四边形定则求合力，及合力的 取值范围。 作业布置：P66 1 2 3
1、教材所处的地位和作用 1动、量液是体否内守部恒朝各个方向都有机压械强能；是在否同守一恒深度，各方向压强_____，深度增加，液体的压强_____；液体的压强还与液体的密度有关，
谢谢大家 在(4)深箱度子相对同水时平，面液的体压密力度为越大F4，＝压G强水_+_G__箱_。+G管＝265. 4 N十50 N十10 N=325. 4 N
例题2 ：一质点受三个共点力作用，其中F1=7N，方向向东 ，F2=4N，方向北偏西30°，F3=3N，方向向西，求该质 点受到的合力。
F2=4N
F2=4N F=4N
120°
F3=3N
F1=7N
120°
F13=4N
方向：东偏北60°
若有力在一条直线上，则先将一条直线上的力进行
合成，然后再去与其他的力运用平行四边行法则进行合 成。
C 用力的图示分别画出F1，F2和F; D 比较三个向量的关系。 (4)猜测结论：
三、探究求合力的方法
2、互成角度的两个力的合成
(1) 实验原理： (2) 实验器材：力传感器，数据采集器，力的合成实验器，钩 码等
(4) 实验结论： 平行四边形定则
内容表述：求两个力的合力时，以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就代表 合力的大小和方向。
F1
F
O· F2
课 力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向 本 竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。 例 解：方法一：（作图法） 题 取8mm长的线段表示15N的力，作出力的平行四边形定则如
3、应用平行四边形定则求合力，及合力的 取值范围。 作业布置：P66 1 2 3
1、教材所处的地位和作用 1动、量液是体否内守部恒朝各个方向都有机压械强能；是在否同守一恒深度，各方向压强_____，深度增加，液体的压强_____；液体的压强还与液体的密度有关，
谢谢大家 在(4)深箱度子相对同水时平，面液的体压密力度为越大F4，＝压G强水_+_G__箱_。+G管＝265. 4 N十50 N十10 N=325. 4 N
例题2 ：一质点受三个共点力作用，其中F1=7N，方向向东 ，F2=4N，方向北偏西30°，F3=3N，方向向西，求该质 点受到的合力。
F2=4N
F2=4N F=4N
120°
F3=3N
F1=7N
120°
F13=4N
方向：东偏北60°
若有力在一条直线上，则先将一条直线上的力进行
合成，然后再去与其他的力运用平行四边行法则进行合 成。
C 用力的图示分别画出F1，F2和F; D 比较三个向量的关系。 (4)猜测结论：
三、探究求合力的方法
2、互成角度的两个力的合成
(1) 实验原理： (2) 实验器材：力传感器，数据采集器，力的合成实验器，钩 码等
高中物理人教版必修1： 力的合成 课件完美版
1.概念：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，但它们的作用线相 交于同一点，这几个力叫做共点力。
2.力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力
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F123
F3
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F1234 F12
F2
F1
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
F4
些力的合力
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思考2：
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•
7.“画竹忆两人 的交往 ，以及 文与可 死后自 己的悲 慨，又 从文与 可的创 作经验 中总结 出艺术 创作的 规律， 熔叙事 、抒情 、议论 于一炉 。
•
8.总之，说明文中使用生动活泼的语 言，不 仅能增 强文章 内容表 达上的 形象性 、可感 性和文 学色彩 ，使读 者获得 不同程 度的美 感体验 ，受到 美的陶 冶，还 有助于 加深读 者对说 明内容 的理解 ，增知 益智。
感谢观看，欢迎指导！
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2. 几个力的大小由弹簧秤读出，用力的图示法在纸上 画出表示几个力的箭头。
3. 怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的 关系？
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。
2.力的合成的平行四边形定则，只适用于共点力
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F3
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F1234 F12
F2
F1
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
F4
些力的合力
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思考2：
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•
7.“画竹忆两人 的交往 ，以及 文与可 死后自 己的悲 慨，又 从文与 可的创 作经验 中总结 出艺术 创作的 规律， 熔叙事 、抒情 、议论 于一炉 。
•
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2. 几个力的大小由弹簧秤读出，用力的图示法在纸上 画出表示几个力的箭头。
3. 怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的 关系？
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。
人教版高一物理必修第一册第三章力的合成与分解(共31张PPT)
3、已知合力F大小和方向、一个分力F1的大小及另一 个分力F2的方向，求F1的方向和F2的大小。
可能一解、可能两解、可能无解
例3：质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，它与斜面的滑动摩擦因数
为μ，在水平恒定推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动。则物
体受到的摩擦力是（ ）
BC
N
θ G1
f
F1
θF
θ F2
一个作用效果是水平拉指头，另一个作用效果是压铅笔使 之扎手心．
当堂检测
F
把小球所受重力分解
把拉力F分解
三、力的分解中涉及几个解的问题
1、已知合力大小和方向和两个分力的方向，求两个分力 的大小
F
唯一解
F1
F2
O
2、已知合力大小和方向和一个分力的大小方向,求另一 分力的大小方向。
F1 O
唯一解
F F2
O
F3
在很多问题中，当多个力求合力时，
常把每个力分解为互相垂直的两个分力， 然后求两个方向上的力的合力，这样 可把复杂问题简化，
请你亲自做一做：
取一根细线，将细线的一端系在右手中 指上，另一端系上一个重物．用一枝铅笔的 尾部顶在细线上的某一点，使细线的上段保 持水平、下段竖直向下．铅笔的尖端置于右 手掌心(如右图所示)．你能感觉到重物竖直 向下拉细线的力产生了哪两个作用效果吗？
沿虚线方向的两个分力的大小
G1
θ
G2 G
已知物体的重力为G，斜面的倾角为θ，
求重力沿虚线方向的两个分力的大小
G1
θ
G2 G
F
F1
F2
F
二、力的正交分解
（1）定义：把一个已知力沿着两个互相垂直
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例：已知F1=45N，方向水平向右, F2=60N， 方向竖直向上，求F合=？
F2
F合 大小F合=15X5N=75N
15N
方向：与F1成53°
530 F1 斜向右上方
作图时的注意事项：
（1）合力、分力要共点，实线、虚线 要分清；
（2）合力、分力的标度要相同，作图 要准确；
（3）对角线要找准； （4）力的箭头别忘画。
力的合力为
.
人教版高一物理必修1 力的合成
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❖3、在一个平面内有六个
共点力，它们的大小分别 是Ｆ、２Ｆ、３Ｆ、４Ｆ、
2F
3F
５Ｆ、６Ｆ，相互夹角均 为６０度，如图所示，则
60O
1F O
4F
它们的合力的大小为多少？
方向如何？
6F
5F
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3、合力与分力的大小关系：
（1）合力大小范围︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2 合力不一定比分力大
（2）在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个 分力的夹角越大，合力越小。
（3）合力不变的情况下，夹角越大，两个等值 分力的大小越大。
人教版高一物理必修1 力的合成
2、若已知F1=F2=10N，且它们之间的 夹角θ=120°，则合力F合=？
5、合力与分力间夹角关系：
①θ＝0°时，F＝F1＋F2合力与分力同向 ②θ＝180°时，F＝｜F1－F2｜合力与分力F1、F2 中较大的同向。 ③合力的取值范围， ｜F1－F2｜ ≤F ≤ F1＋F2 ④夹角θ越大，合力就越小。 ⑤合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力。
可能是（
）AB
A.8N B.11N C.0N D.1N
3、左图为F随两分 力的夹角θ变化的图 像，求这两个分力的 大小。
５、多力合成的方法：
F123
F1234 F12
F2 F3
F1
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
F4
些力的合力
５、多力合成的方法：
F1=4N
0 F2=3N
F合=F1+F2=7N
两个分力同向相加
最简单的力合成问题
F2=3N
0
F1=4N
F合=F1-F2=1N
两个分力反向相减
力的合成规律
4、方向在同一直线上的几个力的合成运算
使用直接加减的方法
同向相加
反向相减
问题
若两个分力的方向不在
同一直线上呢?
实验演示
（1）器材： 橡皮条、细绳套、测力计（2个）、挂钩
F2 F3
F1
F4
例、若三个力的大小分别是5N、7N和14N，
它们的合力最大是 26 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 22 N，最小是 0
N.
三力合力大小的范围：合力的最大值等于三力之和； 将三力中的最大力减去另两力之和，若结果为正， 则这个正值就是这三力合力的最小值，若结果为 0 或负值 ，则这三力合力的最小值为0。
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❖1、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.3N，6N，4N ▪ C.1N，2N，10 ▪ D.1N，6N，3N
2、物体受到n个共点力的作用，这些力的
合力为零，现在撤去其中一个方向向西、
大小为5N的力，其余的力不变,则剩下的
6、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。
人教版高一物理必修1 力的合成
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7、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。
力的合成的平行四边形定则，只适用于 共点力。
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（2）步骤： ①橡固皮定条橡沿皮直条线的拉一长端到，某然一后点用（两记个为力０点F1）、，F2记将 下O点的位置和F1、F2的大小和方向。 ②直撤线去伸F长1、到F2同，一用点一０个点力，F拉记橡下皮F的条大使小它和沿方同向一。 ③选定标度，分别作出F1、F2、F的图示 ④用虚线把F1、F2、F的箭头相连接，得到的图 形是平行四边形。
力的合成
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日常小现象
一人提水
两人抬水
1、合力：
一个力产生的效果跟几个力共同产生的效 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。
说明：在实际问题中，就可以用这个力来代替 那几个力，这就是力的等效代替。而不是物体 又多受了一个合力。
2、力的合成：
求几个已知力的合力叫做力的合成
最简单的力合成问题
力的合成规律
2、计算法求合力
上例中根据平行四边形定则可作出下图:
F2
F合 由直角三角形可得
F 合 F 12F 2 2452602N75N
方向：与F1成
θ
F1
sinθ= 4/5斜向右 上方
练习
合力与分力及两分力的夹角
之间大小变化有什么关系呢？
1、已知两个共点力F1=10N和 F2=8N，试用作图法求出它们之间的夹 角θ=0°、60 ° 、90° 、150° 、 180°时合力F合的大小。
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联系实际
❖假设一座斜拉桥中某对钢索与竖直方向的 夹角都是３０度，每根钢索中的拉力都是 ３*１０４Ｎ，那么它们对塔柱形成的合力 有多大？
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小结
1、合力与分力的关系是“等效替代”。
2、平行四边形定则：不在一条直线的两个力的 合成时，以表示这两个力的线段为邻边做平行 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。
1、下列关于分力与合力的说法中正确的是
( 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.合力总是大于分力 D.两个分力夹角在0°到180°之间时，夹角 越大，合力越小
2、作用在物体上的两个力，F1=10N，F2=2N。 若它们之间的夹角可任意，那么它们的合力
3、结论： F1
F
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（。又叫三角形定则）
想一想
若已知两个分力的大小和方向， 如何运用平行四边形定则求出合力 的大小和方向？
力的合成规律
1、作图法(即力的图示)求合力