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新教材高中物理第3章第4节力的合成和分解课件新人教版必修第一册

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3.4力的合成和分解 (教学课件)—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 (教学课件)—高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

F2
例题：某物体受到一个大小为32N的力，方向水平向右，还受到另
一个大小为44N的力，方向竖直向上。通过作图求出这两个力的合
力的大小和方向。
小结
分力F1、F2
力的合成
力的分解
1.力的分解是力的合成的逆运算
合力F
F1
F
O

2.力的合成和分解都遵守平行四边行定则
3.矢量和标量
F2
求合力的大小
1.作图法。
为1 N
C.两个分力的大小和方向都被确定，则合力也被确定
D.合力与分力是同时作用于物体上的力
【例 3】(多选)把一个已知力 F 分解,要求其中一个分力 F 1
跟 F 成 30°角,而大小未知;另一个分力
则 F1 的大小可能是(
A.

F

C. F
)

B. F


D. F


F 2= F,但方向未知,

AD
三﹑矢量和标量
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。
标量：只有大小没有方向，相加时遵从算术法则的物理量。
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:
2.计算法。
作平行四边形,再根据正、余弦定理,三角函数,几何知识等
计算合力。具体过程如下:
3.求合力的几种特例。
类型
两分力相互
垂直
作图
合力的计算
大小为 F= + ,F 与 F2 的夹
点力。
钩子受到的力是一组共点力
一、合力与分力
一个力(F)作用的效果跟几个力(F1、

3.4 力的合成和分解课件人教版高中物理必修第一册(共46张PPT)

3.4 力的合成和分解课件人教版高中物理必修第一册(共46张PPT)

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

新教材人教版高中物理必修第一册 3-4 力的合成和分解 教学课件

新教材人教版高中物理必修第一册 3-4 力的合成和分解 教学课件
探究点1 等效替代思想 如图所示是大家都很熟悉的“曹冲称象”的故事。 曹冲根据什么得到大象和船上石头的重力相等?其中包含什么思想方法?请你结合生活经 验再举一个相似的例子。
第七页，共五十二页。
探究点2 同一直线上力的合成的方法
如图所示，一辆小车可以由一个人拉着向前运动，也可以由两个人反向拉着或一个人推着另一个人 拉着向前运动。
请结合图思考如何求同一直线上两个力的合力?
第八页，共五十二页。
探究点3 探究求互成角度的两个力的合力的方法 如图所示,用两个弹簧测力计或一个弹簧测力计分别使橡皮筋沿AO方向伸长至O点。 (1)我们通过实验来探究力的合成的规律,如何才能方便地研究两个分力的作用效果和一个力 的作用效果是否相同?
第九页，共五十二页。
(2)实验中是如何保证F1、F2与合力F的作用效果相同的? 实验中,两次将弹簧的结点拉到____同__一__位__置,即O两次使橡皮筋的形变情况_____,我们相就同认为F1、F2 与合力F的作用效果是_____的。 相同 (3)实验中要记录哪些信息? 实验中要记录的信息有:__O_点___的__位__置、弹簧测力计每次的示数、_____对__应__细__绳__的__方。向 (4)在记录信息时木板水平放置与竖直放置时有何区别?如何把力直观形象地表示出来? 提示: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。
第十页，共五十二页。
(5)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的示数?力的合成是不是简单地相加 减? 提示:一只弹簧测力计的读数不等于两只弹簧测力计的读数之和,而是比两只弹簧测力计读数之和 小一些。可见力的合成并不是简单地相加减。 (6)这两个力的合力可能与这两个力的什么因素有关? 提示:因为力是矢量,两个力的合力不但与这两个力的大小有关,还与这两个力的方向有关。

高中物理第三章相互作用--力4力的合成和分解课件新人教版必修第一册

高中物理第三章相互作用--力4力的合成和分解课件新人教版必修第一册
甲
(2)计算法. 先画出力的平行四边形,如图乙所示.
乙 由于 OC=OD,所以得到的平行四边形是菱形,连接 CD、 OE,两对角线垂直且平分,∠COO'=30°,在△OCO'中,OO'=
OC·cos 30°.在力的平行四边形中,各线段的长表示力的大 小,OC 表示 300 N,则有 =F1cos 30°,所以合力 F=2F1cos 30° =2×300× N=520 N,方向竖直向下. 答案：520 N,方向竖直向下
2.在图乙中,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头.第三 个人也可以单独将该牌匾拉上墙头.第三个人的力与两个人 共同作用的力有什么关系?该牌匾是不是同时受这三个人的 力的作用?
答案：第三个人的力与前面两个人共同作用的力的效果 相同;两个人共同作用的力可以看成第三个人的力的分力, 第三个人的力等于前面两个人共同作用的力的合力.不是.
3.合力一定大于分力. ( × ) 4.平行四边形定则也适用于多个共点力求合力. ( √ ) 5.一个力只能分解为两个分力. ( × )
探究一 合力和分力 问题情境 观察三个图中的作用力.
甲
乙
丙
1.找出它们的区别并总结什么是共点力. 答案：甲图中,三个力共同作用在物体同一点上;乙图中, 三个力虽然不作用在同一点上,但它们的作用线交于一点;丙图 中的力既没有作用在同一点上,它们的作用线也不交于一点.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.
知识点一 合力和分力 1.一个大人能够提起一桶水,两个小孩一起用力也可以提 起这桶水,那么大人与小孩施加的力所达到的效果是否相同? 可以用一个大人的力替换两个小孩的作用力吗? 答案：作用效果相同,可以等效替代. 2.阅读教材第 68 页,请区分这个大人的力和那两个小孩的 力谁是合力?谁是分力? 答案：大人的力叫合力,两个小孩的力叫分力.

3.4+力的合成和分解+课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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第三章 相互作用——力
3.4 力的合成和分解
思考：如图放在地面上的小车受到四
个力的作用，你能判断它将向哪个方
新课引入
向运动吗？
一、合力和分力
F2
F1
F2
F3
F1
1.共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者他们的作用线
交于一点，我们把这几个力叫做共点力。
一、合力和分力
2.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
行四边形的另外两条平行线必须画成
虚线。
F1
F
三、矢量和标量
1.矢量：在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。
如：位移，力，速度等等
遵从矢量运算法则：平行四边形定则、三角形定则
F
2
F
F1
2.标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。
如：时间，路程，质量，温度，长度，能量等等
F
遵从标量运算法则：算术加减
（2）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。
（3）用铅笔从Ｏ点沿着两绳的方向画直线，作出两个力Ｆ 1和Ｆ2的图示。
（4）只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置Ｏ
点，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，作出这个力Ｆ的图示。
研究这三个力的大小及方向的关系。
思考：求以下三种情况的最大值和最小值
①大小为1N、2N、3N三力的合力最大值和最小值？
②大小为2N、2N、2N三力的合力最大值和最小值？
③大小为2N、2N、5N三力的合力最大值和最小值？
四、力的合成
（2）三个力的合力
最大值：
三个力同向时，合力最大， F合max＝F1＋F2 ＋F3 ；

物理人教版高中必修一(2019年新编)-3-4《力的合成和分解》(课件)

物理人教版高中必修一(2019年新编)-3-4《力的合成和分解》(课件)

20
新知探究
合力与分力的大小关系
三个力合力范围的确定 最大值：当三个力方向相同时，合力F最大，Fmax＝F1 ＋F2＋F3 最小值：若其中两个较小的分力之和(F1＋F2)≥F3时 ，合力的最小值为零，即Fmin＝0；若其中两个较小的分 力之和(F1＋F2)<F3时，合力的最小值Fmin＝F3－(F1＋F2) 合力的取值范围：Fmin≤F≤F1＋F2＋F3
14
课堂练习 2．如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭
合的三角形，且三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，则下列四个选项中 ，这三个力的合力最大的是(C )5
课堂练习 【答案】C 【解析】根据平行四边形定则可知，A项中三个力的合力为2F1，
B项中三个力的合力为0，C项中三个力的合力为2F3，D项中三个力的 合力为2F2，由于三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，所以C项合力最大。 故C正确
生的效果是相同的 C．合力可能大于分力的大小，也可能小于分力的大小 D．合力与分力是一对平衡力
6
课堂练习 【答案】BC 【解析】合力的作用效果与它的分力共同的作用效果相同，它们
并不是同时作用在物体上，如当物体受到合力作用时，分力则是按效 果命名的，没有施力物体，是不存在的；如几个分力是同时作用在物 体上的，则合力是按效果得出的，也不是物体受到的，是不存在的， 更谈不上是平衡力了，A、D项错误，B项正确．两分力大小一定时， 分力间的夹角越大，合力越小，在夹角未定的情况下，合力与分力的 大小关系不能确定，C项正确
3
新知探究
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。这几个力就叫作那 个力的分力。
4

人教版2019高中物理必修一3.4力的合成和分解(共29张PPT)


(2)计算法 ①两分力共线时
②两分力不共线时：可以先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，即为合力．以下为求合力的两种常见的特殊情况.
对合力与分力等效关系的理解 精例1 (多选)关于几个力与其合力的说法中，正确的有( ) A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 B．合力与原来那几个力同时作用在物体上 C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D．不同性质的力不可以合成
1.4 力的合成与分解
学习目标
1. 知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行 四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系 3.知道共点力的概念，力的分解原则，会用作图法、计算法求 合力 4.会通过实验探究力的平行四边形定则
学法指导
1.通过探究两个互成角度的力的合成规律实验，理 解合力与分力，体会等效替代的物理思想 2．通过实验，了解力的合成和分解，探究力的平 行四边形定则及求解方法 3．通过训练，掌握力的合成与分解的方法，并能 应用该方法分析求解日常生活中相关问题
【答案】AC【解析】由合力和分力的定义可知，A正确；合力和它的分力是等效替代关系，而不是物体同
时受到合力和分力，它们不能同时存在，B错误，C正确；力能否合成与力的性质无关，D错误．
四、力的分解
力的合成（平行四边形定则） 思想：等效替代
力的分解（平行四边形定则）
感谢聆听
二、力的合成
F
F
1
2
F
什么力都可以合成吗?
三 .共点力：

F
F
1
2
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

物理人教版(2019)必修第一册3.4力的合成与分解(共50张ppt)


直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 .
15 N
F2
F 方法一：作图法
大小: F = 15×5 N= 75 N
53° F1
方向:与F1成53°斜向右上方
版权所有：徐圣钦 QQ：894665727
典型题
例1. 力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,方向竖 直向上.求这两个力的合力F 的大小和方向 .
④合力的取值范围：｜F1－F2｜ ≤ F合≤ F1＋F2
F2=10 N
F合=10 N
60°
o
F1=10 N
当两个大小相等的分力夹角为120°时合力与分力相等
思考与讨论： 若F1、F2大小一定,夹角增大，合力如何变化？ 合力什么时候最大，什么时候最小？ 合力的范围如何？
①θ＝0°时，合力最大
②θ＝180°时，合力最小
③ F1和F2 大小不变时， F合 随F1和F2的 夹角增大而减小.
第三章 相互作用——力
3.4力的合成和分解
本山大叔你错了
在算错的情况下不等于2
通过这节课学习我们可以知道：即使在算正确的情况下也不等于2.
《曹冲称象》是人人皆知的历史故事，请同学们结合下面的图片回忆 故事情节，细心体会曹冲是怎样“称出”大象的重量的？采用的是什 么方法？
“等效替代”
版权所有：徐圣钦 QQ：894665727
方法二：计算法（只适用于特殊角）
由直角三角形可得
F2
F合
F合 F12 F22 75 N
方向：斜向右上方
与F1成
tan θ 4 3
F1
版权所有：徐圣钦 QQ：894665727
练一练
F1与F2为作用在同一物体上的两个力，F1=10 N，F2=10 N，

物理人教版(2019)必修第一册3.4力的合成与分解(共40张ppt)



2
例题2:滑轮悬挂一个质量为2kg物体，两个绳子的夹角为60°，求：绳上张力
的大小？
F

F
3.其他力的力的合成：构建直角（下节正交分解）

课堂小结
力的合成（平行四边形定则）
分力
思想：等效替代
力的分解（平行四边形定则）
合力
思考：合力的范围

F2
F合
F2的大小
F1
∣F1-F2∣< F合 < F1+F2

正交分解：依据平行四边形定则，将一
个力分解为Fx和Fy两个相互垂直的分力
的方法，叫力的正交分解。是构建直角
的一种方法。
【例1】物体放在粗糙的水平地面上，物体重50N，受到斜向上方向与
水平面成300角的力F作用，F = 50N，物体仍然静止在地面上，如图1所
示，求：物体受到摩擦力和地面的支持力分别是多少？
绳的拉力F1=_______,
墙的支持力F2=_________,
按（某个力）效果分解：物体受三个力
平衡时，依据平行四边形定则，将一个
力分解为与另外两个分力共线的方法，
叫力的效果分解。是强调了某个力的作
用效果，一般分解重力。
将一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体受重力G。现在需要沿平行于
斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究，把重力G沿
计算：力的合成
1、同一条直线上的两个力合成
2、探究两个互成角度的力的合成规律
使物体发生形变
力的作用效果
改变物体的运动状态
试一试：
你能否设计可行的实验方案？
实验：探究两个互成角度的力的合成规律
请阅读教材69页中“实验”栏目下的内容，回答如下问题：

物理人教版(2019)必修第一册3.4力的合成和分解(共24张ppt)

而增大
FA
FB FC
F2
A
B C F1
两个共点力F1、F2 （2）当夹角为θ ＞ 90°时，若F1增大，其合力可能先变小，后又逐渐 增大。此时，分力增大，FA和FC可能大小相等，即合力大小可能不变
FA FB
FC
F2
A
B C F1
多个力的合成
对于多个力的合 成，可以先求出任意两 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，最后得体，在某平面 上受到 5 个力作用，你能判断 它将向哪个方向运动吗？
一、合力和分力
一、合力与分力 定义：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。
逐次合成法
F1
F12
F2
F3
F123
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 理量叫作矢量（vector）。
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）。
矢量的计算
力的合成，可以认为是力的相加。二力相加时， 不能 简单地把两个力的大小相加，而要按
分力的夹角越大，合力越小。
a. 合力最大: F=F1+F2(夹角为0, 即方向相同)
F2 F1
b. 合力最小: F=︱F1 - F2︱ (夹角为180即方向相反) F2
F1
c. 合力的大小范围: ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
d. 合力可能大于、等于、小于任一分力
F2
F F1
两个共点力F1、F2 （1）当夹角为0°≤ θ ≤ 90°时，合力的大小随着其中一个力的增大
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要点的“三性”
2．合力与分力的大小关系 (1)最大值：当两个力同向时，合力 F 最大，Fmax
两个力共线 ＝F1＋F2，合力与分力方向相同 (2)最小值：当两个力反向时，合力 F 最小，Fmin ＝|F1－F2|，合力与分力中较大的力方向相同
第三章 相互作用——力
核心素养形成脉络
一、合力与分力 1．共点力：作用在物体的__同__一__点____或者延长线_交__于___一__点__ 的一组力．
2．当物体受到几个力的共同作用时，可以用一个力代替它们， 这个力产生的效果跟原来几个力的_共__同__效__果___相同，那么这个 力就叫做那几个力的_合__力__，原来的几个力叫做这个力的_分__力__．
二、力的合成和分解 1．力的合成定义：求__几__个__力__的__合__力___的过程． 2．平行四边形定则：两个力合成时，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_____就代表 合力的大小和方向． 3．多力合成的方法：先求出_任__意___两__个__力__的合力，再求出这个 合力与__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．
4．分解法则：遵循平行四边形定则．把一个已知力 F 作为平 行四边形的___对__角__线_____，与力 F 共点的平行四边形的两个 __邻__边__，就表示力 F 的两个分力 F1 和 F2. 5．力的分解依据 一个力可以分解为两个力，如果没有限制，一个力可以分解为 _无___数__对大小、方向不同的分力．
三、矢量和标量 1．矢量：既有大小，又有方向，合成时遵守__平___行__四__边__形__定__则___ 或__矢__量___三__角__形__定__则___的物理量． 2．标量：只有大小，没有方向，求和时按照__算__术__法__则____相加 的物理量．
思维辨析 (1)合力及其分力可以同时作用在物体上． ( ) (2)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替．( ) (3)两个力的合力一定比其分力大．( ) (4)在进行力的合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角 形定则．( ) (5)既有大小又有方向的物理量一定是矢量．( ) (6)对物体受力分析时，只能画该物体受到的力，其他物体受到 的力不能画在该物体上．( ) 提示：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√
提示：选 ACD.重物所受重力的作用效果有两 个，一是拉紧细绳，二是使杆压紧手掌，所以 重力可分解为沿细绳方向的力 F1 和垂直于掌心方向的力 F2，如 图所示，由三角函数得 F1＝coGs θ，F2＝Gtan θ，故选项 A、C、 D 正确．
合力与分力 问题导引 如图所示，一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一 桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相 同？二者能否等效替换？
作图
合力的计算 根据余弦定理，合力大小 F＝ F21＋F22＋2F1F2cos θ 根据正弦定理，合力方向与 F1 方向的夹角正弦值为 sin α＝F2sFin θ
关键能力 1 对合力与分力等效关系的理解 (多选)(2019·南昌高一检测)关于几个力与其合力的说法
中，正确的有( ) A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 B．合力与原来那几个力同时作用在物体上 C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D．不同性质的力不可以合成
(2)计算法
①两分力共线时
F1 与 F2 方向相同
合力大小 F＝F1＋F2，方向与 F1 和 F2 的 方向相同
F1 与 F2 方向相反
合力大小 F＝|F1－F2|，方向与 F1 和 F2 中 较大的方向相同
②两分力不共线时：可以先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，即为合力．以下为
基础理解 (1)某同学在单杠上做引体向上，在图中的四个选项中双臂用力 最小的是( )
提示：选 B.根据两个分力大小一定时，夹角增大，合力减小可 知：双臂拉力的合力一定(等于同学自身的重力)，双臂的夹角 越大，所需拉力越大，故双臂平行时，双臂的拉力最小，各等 于重力的一半，故 B 正确．
(2)(多选)如图所示是李强同学设计的一个 小实验，他将细绳的一端系在手指上，细绳 的另一端系在直杆的 A 端，杆的左端顶在掌 心上，组成一个“三角支架”．在杆的 A 端悬挂不同的重物，并保持静止．通过实验会感受到 ( ) A．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的 B．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由 C 指向 A C．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由 B 指向 A D．所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大
两分力成某一 合力大小的范围是：|F1－F2|≤F≤ 角度 θ F1＋F2.夹角 θ 越大，合力就越小
合力可以大于等于两分力中的任何一个力，也可以小于两分力 中的任何一个力
3.求共点力合力的常用方法 (1)作图法：作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出平 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：
求合力的两种常见的特殊情况：
类型
作图
合力的计算
两分力 相互 垂直
大小：F＝ F21＋F22 方向：tan θ＝FF12
类型
两分力 等大，夹
角为 θ
作图
合力的计算
大小：F＝2F1cos
θ 2
方向：F 与 F1 夹角为θ2 (当 θ＝120°时，F1＝F2＝ F)
类型
两分力 分别为 F1、F2， 夹角为 θ
第三章 相互作用——力
第4节 力的合成和分解
第三章 相互作用——力
学习目标 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念． 2．理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行 四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系．(重点) 3．知道共点力的概念，力的分解原则，会用作图法、计算法求 合力．(难点) 4．知道力的三角形定则，会区别矢量和标量．(重点，难点) 5．会用正交分解法求分力． 6．会通过实验探究力的平行四边形定则.