人教版高中物理必修一 3.4 力的合成(共25张PPT)

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。
• 好好学习，努力坚持，再苦再难， 为了自己的理想，为了父母，也别 放弃，加油！
【课堂练习】 2.F1与F2为作用在同一物体上的两个力 ，F1=10N，F2=8N，它们的合力大小可能
是( BCD )
A.19N B.18N C.10N D.2N
间的夹角为120°时，合力的大小为
( B)
A. 2F C. F
B. 2 F
2
D. F/2
F1
F2
F
三、求合力的方法
我们需要研究的是： 合力F与分力F1、F2有什么关系？
同学们在操作时时要注意下面几个问题:
1. 几个力的方向是沿着拉线方向的，因此要把拉线的 方向描在木板的白纸上。
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？
2、力的合成：
已知分力求合力的过程，叫 做力的合成
• 11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 • 12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 • 13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021年11月6日星期六2时33分44秒02:33:446 November 2021 • 14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 • 15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 • 16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 • 17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月上午2时33分21.11.602:33November 6, 2

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

F
F1
F2
一 、 力 的 合 成
1、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。 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、求几个已知力的合力叫做力的合成。 力的合成就是找一个力去代替几个已知 力，而不改变其作用效果。
F123 F1234 F2 F1
将任两力合成，再与其 它力合成，直到求出最终的 合力。
F12
F3
F4
共点力
三.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：力的合成的平行四 边形法则，只适用于共 点力。
3、两个分力的大小不变，合 力随两分力夹角的增大而增 大？ 4、两个分力的夹角不变，一 分力大小不变，另一分力增 大，合力必然增大？
两个互成角度的分力与合力间关系：
①θ＝0°时，即F1、F2共线同方向： Fmax＝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： Fmin＝｜F1－F2｜ 合力方向与分力F1、F2中较大 的方向相同。 ③ F合随F1和F2的夹角增大而减小
④二力合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
⑤ θ＝120°且F1 = F2时， ｜F合｜= ｜F1 ｜= ｜F2 ｜ ⑥ F合可能大于、等于、小于任一分力。
二 、 思考： 多 力 前面学习的都是两个力的合成，如 合 果是三个力或者三个以上的力的合成， 成 应该怎样进行处理？
多个力的合成
观察以下两幅图片，结合生活经验体会力的作 用效果，求出合力。然后总结“同一直线上二力合 成”的方法。

力大小范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2。
1、作用在同一点的两个力，大小分别为5N 和2N，则它们的合力不可能是…（ C D ） A．5N B．4N C．2N D．9N 2．已知两个共点力的合力F的最大值为180N， 合力F的最小值为20N，则这两个共点力的 大小分别是 （C ） A．110N，90N B．200N，160N C．100N，80N D．90N，70N
平行四边形定则
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。
1．对合力和分力的进一步理解
(1)由于合力对物体的作用效果与几个分力的作用效果相
同，所以可用合力等效替代那几个分力。 (2)合力与分力的等效替代是可逆的，也可以用几个分力 来替代一个合力。 (3)只有同一物体同时受到的力才能合成。 (4)不同性质的力也可以合成，因为合力与分力是作用效
3.两个共点力F1和F2的大小不变，它们的合F 跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如图所示， 则合力F大小的变化范围是 ( D ) A．0～1 N B． 1 N～ 3 N C． 1 N～ 5 N Ｄ．1N～7 N
配套检测卷 P109第3题
900
1800
2700
θ
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
(2)夹角为 θ、两个等大的力的合成，如图乙所示，作 出的平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直的特点可 θ 得到直角三角形，解直角三角形求得合力 F′＝2Fcos ， 2 合力 F′与每一个分力的夹角等于 θ/2
推论：当F1＝F2＝F3且三力夹角两两为120°时，

θ= 53°斜向右上方
四、平行四边形定则的 应用
解题方法总结
已知两个分力 的大小、方向
作图法 计算法
求合力
四、平行四边形定则的应用
解题方法比较
作作出出的的是是图图示示还还是是示示意意图图？？
图形比较 合力大小
作图法
图示
计算法
示意图
合力方向
四、平行四边形定则的应用
解题方法比较
合力的大小如何求得？
疑问：合力 与分力之 间有什么 关系呢？
F
F2
F1
三、探究合力与分力的 关系
F
F2
F1
三、探究合力与分力的 关系1.实验方案
实验方案很多，本节课我们采用教材第三章第4节 P.62的方案
2.问题讨论 （1）如何保证效果相同？ （2）如何记录各个力的方向？
（3）如何表示各个力？
三(1、)请同探学究们对合关照力系教3.探材与究中活分的动实力验方的案，开始实 验… … (2)请同学们报告自己的探究结论
时，合力的大小是如何变化的？ (2) 两个大小相等的力，当其夹角从0°→180°
时，合力的大小是如何变化的？
结论：无论两个力的大小是否相等，当其 夹角由小变大时，其合力总是不断变小的。
五、回顾开始提出的问 题
F
F2
F1
五、回顾开始提出的问 题
F
F2
F1
五、回顾开始提出的问 题
F
F2
F1
（一教）通学过小力作结用效果的等效性认识了合力与分
4 力的合成
现象：一桶水一可、以生由活中一的个物成理年现人象单独提起，也 可以由两个小孩共同提起.
两个小孩对水桶的 作用力与一个成年 人对水桶的作用力 在作用效果上是相 同的.

力Ｆ1和Ｆ2的图示。 ⑹只用一只弹簧测力计，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置Ｏ点，读出弹簧测
力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力Ｆ的图示。
注意事项:
②①③④在画在外同满力同。足的一一合图次实力示实不时验验超，中过中应，弹选橡的簧定皮测两恰条力当拉只计的长量弹标的程度结簧及，点橡尽测O皮量位力条使置形图一计变画定不的得要超大相选过一同弹取些。性，方限但度法也的不是条要件太:将下大，而画出纸 要严应两格使按只拉力力弹的尽图簧量示大测要一求些力和，计几以何减钩作小好图误法差后作。出对合拉力。，若两只弹簧测力
实验目的：实验探究求合力的方法
实验器材 ：方木板、白纸、橡皮筋、
弹簧测力计（两个）、 刻度尺、细绳、图钉
实验原理 ：合力的作用效果与二 力共同作用的效果相 同。
怎样设计才能够更容易控制两 种情况下力的作用效果相同？
实验应记录些什么？ 怎样记录？
如何确定力的方向和大小？
实验步骤:
⑴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。
F1
·O
F2 F
F3
3. 用两根绳子OA.OB悬挂一重物，绳OA与水平方向成60°角，绳上拉力是30N，绳OB 与水平方向成30°角,假如用一根绳子挂重物而产生与原来相同的效果，求这一条绳子 上的拉力?
A 600 O
300 B
=17.8N
O
F=
35.9厘米
10厘米
•
17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。上午7时39分42秒上午7时39分07:39:4221.9.12
•
You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。

2．力的合成
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

第4节 力的合成
精选ppt
1
当一个物体受到几个力的共同作用时，我们 常常可以求出这样一个力，这个力的效果跟原来 的几个力的共同效果相同， 这个力就叫做那几 个力的合力，原来的几个力就叫做分力 。
精选ppt
2
1、力的合成
求几个力的合力叫做力的合成．
学生分组实验： 探究求合力的方法
精选ppt
3
1、力的合成
2、画出力F1、F2及其合力F的图示
3、虚线连接F1、F2及其合力F的图示的
箭头端，你能得到什么启示？
精选ppt
5
1、力的合成
求几个力的合力叫做力的合成．
学生分组实验：
探究求合力的方法
F1
F
实验结论：
O F2
用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，
这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
这个法则叫做平行四边形定则。
F
F
精选ppt
14
G
精选ppt
15
2、共点力
请同学们分析受力
F1
F2
G
精选ppt
16
2、力的合成的平行四边形定则只适 用于共点力。
3、所有矢量的合成皆适用平行四边 形定则。
精选ppt
17
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（ C）
A．F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 B．F的大小一定大于F1、F2中的最大者 C．F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小 D．F的大小不能小于F1、F2中的最小者
N．
精选ppt
19
4、三个力的大小分别为F1=4N、 F2= 5N和F3= 6N，已知其合力为0，则F1、 F2的合力的大小和方向如何？

3.4 力的分解与合成
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

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。