力的合成和分解—【新教材】人教版高中物理必修第一册课件

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：
（名校课 堂）力 的合成 和分解 —-人教 版（新 ）高中 物理必 修第一 册PPT- 优秀课 件【标 准版本 】
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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．
【问题探究】
要点三 力的分解
1．没有限制的力的分解 如图所示，仔细观察力的分解图，该图说明了什么吗？想一想， 这样分解有实际意义吗？
提示：说明一个力如果没有条件限制会有无数组解．因为同一条对角 线可以构成的平行四边形有无穷多个．这样分解是没有实际意义的．
2．正交分解法 三条轻绳结于 O 点，通过一轻质弹簧测力计将一重物悬挂起来， 如图所示．已知系在竖直墙上的绳与墙成 37°角，弹簧测力计水平且 读数为 3 N．(g 取 10 m/s2)问 OA 绳子的拉力能不能分解为水平和竖直 两个方向上的分力？若能，这两个分力各为多大？

Ff 16

0.25
N 64
（3）水平方向有 F合 F
竖直方向有 N


课堂练习
【练习8】如图所示为剪式千斤顶，是用来顶起汽车的装置。当摇动把手时
，螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢，同时抬起重物。汽车被顶起时，
汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N。
（1）当千斤顶两臂间的夹角为120°时，其两臂受到的压力各是多大?
的大小就等于分力的大小，合力的方向沿着两分力夹角的
角平分线。
例3、
15N
4、三角形定则
例4、
【课堂小结】
几个概念
共点力
合力与分力
力的合成与分解
同一条直线上的两个力
力的合成
互成角度的两个共点力
结论1、夹角越大，合力越小
平行四边形定则
（三角形定则）
结论2、
三、力的分解
思考：那什么情况下，力的分解是唯一的呢？
则动摩擦因数

'
又
Ff' N '
'
'
cos 37 Ff'
G F ' sin 37 100N 60 0.6N 136N
联立解得
F合' 14N
Ff 60 0.8N 16N 32N
G ，解得 N G F sin 37 100N 60 0.6N 64N
➢按照力的作用效果分解
F2=Gcos
斜面倾角越大，F1越大、F2的越小
。
03
问题模型3
实例3：放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？
F1
F1

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

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.

逐 次 合 成 法
3.4.力的合成和分解—【新教材】人 教版（2 019） 高中物 理必修 第一册 课件
二
力的合成
3.4.力的合成和分解—【新教材】人 教版（2 019） 高中物 理必修 第一册 课件
3.4.力的合成和分解—【新教材】人 教版（2 019） 高中物 理必修 第一册 课件
二
力的合成
3.4.力的合成和分解—【新教材】人 教版（2 019） 高中物 理必修 第一册 课件
二
力的合成
例：
已知F1=2N，F2=10N，
(1)它们的合力有可能等于5N、8N、10N、15N吗? (2)合力的最大值是多少?最小值是多少?合力的大小范围 是多少?
3.4.力的合成和分解—【新教材】人 教版（2 019） 高中物 理必修 第一册 课件
3.4 力的合成和分解
合力和分力 1 力的合成和分解
矢量和标量
一个静止的物体在某平面内受到5个力的作用，物体将向哪个方 向运动？
想一想：在保证作 用效果不变的前提 下，是否可以用一 个力 F 来替代这5 个力的作用呢？这 一个力和这5个力 有什么关系呢？
一 合力和分力
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。
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。
步骤3：用同一标 度，将三个力在同一 点用力的图示表示出 来，观察它们之间的 位置关系。
二 力的合成
互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则
作法：
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。 这个法则叫做平行四边形定则。

某人用力F=40 N 斜向上60°的力拉物体向右运动，已知物体质量为10kg，动摩擦因数为0.
B．物体所受静摩擦力可能为4 N
Orthogonal decomposition of forces
若F2的大小已知，则这三个力的合力为( )
F1
两种方法求合力 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 合力的大小和方向. 方法二：计算法
⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2
(多选)一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为 F1、F2，如图1所示，则( BC )
A．F1、F2的合力是G B．F1、F2的合力是F C．行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反、大小相等 D．行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2，还有F共四个力作用
O F2
在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段作为邻边做平行四 边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个 规律叫做平行四边形定则。
某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的 结点,OB与OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
F1、F2的合力大小为 F=F1+F2
方向与F1、F2的方向相同
F2
F F1 F2
F =F1+F2
用两个测力计互成角度•拉求橡皮几条时个的拉力力必的须都合小于力只用的一个过测力程计的叫拉力做力的合成。
Common force
力的合成的方法： 重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同
▪ 求几个力的合力的过程叫做力的合成。
如图所示，用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO) 悬挂—个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则 ( B )

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，

观察生活
曹冲称象
一.合力和分力概念
1.定义：如果一个力产生的作用效果跟几个力共 同产生的作用效果相同，那么这个力叫做那几个
力的合力。那几个力叫做这个力的分力。
2.思想方法：在实际问题中，就可以用这 个力来代替那几个力，这就是力的等效替 代。而不是物体又多受了一个力。
3.等效替代的实例：初中电学中的总电阻和各分 电阻的关系。
C．1200 D．1500
3．两个共点力的合力的最大值为35 N，最小值为
5 N，则这两个力的大小分别为 15N和 20 N若这 两力的夹角为900，则合力的大小为 2N5．
4、三个力的大小分别为F1=4N、 F2=
F2
F1
5N和F3= 6N，已知其合力为0，则F1、
F12
思F2考的：合三力个的力大F小1=和4方N、向F如2何= 5？N、F3= 6N F3
等效替代
二.力的合成和分解
1.力的合成
⑴力的合成的概念：
求几个已知力的合力的过程叫作力的合思成考。
合力与分力的大小和 方向存在怎样的关系？怎 么求几个已知力的合力呢？
⑵力的合成方法：
①在同一直线上的两个力的合成方法：
F2=12N F1=5N
F=17N
大小：F=F1+F2 方向：与任何一个分力方向相同
例1.力F1=45N，方向水平向右，力F2=60N，方向竖 直向上 ，这两个力 均作用在同一物体的同一点上，
求这两个力的合力F的大小和方向。
(2)公式法
作出力的示意图如左图示
F 由直角三角形可得 F2
θ F1 方向：与F1成θ=530 斜向右上方
⑸矢量和标量
⑹多力合成的方法：
F123

F4
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
力的合成和分解— 【（新教材）】新人教版高中物理必修 第一册 上课课 件
得到的结果就是这些力的合力。
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 力的合成和分解—【（新教材）】新人教版高中物理必修第一册上课课件 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F的大小和方向。
F2
F1
F合=F1+F2（最大） 两个分力同向相加
同一直线上力的合成 F1
F合=F1-F2（最小） 两个分力反向相减
F1 互成角度的两个力怎样求合力？ F2 还能直接相加减吗？
实验
探究两个互成角度的力的合成规律（阅读）
如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条 的长度为GE。
在图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环
力的合成和分解— 【（新教材）】新人教版高中物理必修 第一册 上课课 件
受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。 撒去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于0点。力F 单独作用，与F1、F2共同作用的效果是一样的，都能使小圆环保
持静止，由于两次橡皮条伸长的长度相同，即橡皮条对小圆环的
拉力相同，所以F等于F1、F2的合力。 我们要探究的是：合力F与F1、F2有什么关系？ F1、F2的大小和方向都会对合力F产生影响，力的图示法能同
F
一个已知力究竟应该怎么样分解？
按力的作用效果来分解
F1 θ
θ F2
mg
F1
F
向
上
提
F2
向前拉
使物块沿斜面下滑 重力产生的效果

(5)合力可能大于、等于、小于ห้องสมุดไป่ตู้一分力．
【牛刀小试】
1.(合力与分力的关系)两个共点力的大小分别为F1＝15 N，F2＝8 N，它们的合力大小不可能等于
A.9 N
B.25 N
C.8 N
D.21 N
√
解析 F1、F2的合力范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故7 N≤F≤23 N，不在此范围的是25 N，故选B项.
a.相互垂直的两个力的合成(即α＝90°)： F ，F12 F22, F
与F1的夹角的正切值tan
F2，如图所示.
F1
b.两个等大的力的合成：平行四边形为菱形，利用其对角线互相垂直平 分的特点可解得F合＝2Fcosα2 ，如图甲所示. 若α＝120°，则合力大小等于分力大小，如图乙所示.
c.合力与一个分力垂直： F F22 ，F12 如图丙所示.
A.200 N
B.100 N
C.100 N
√D.50 N
3
3
图11
1234
解析 对柱顶受力分析如图所示， 定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小， 所以绳的拉力F1＝F2＝100 N， 柱顶所受压力大小
F＝2F1cos
30°＝2×100×
3 2
N＝100
3
N，
故B选项正确.
1234
4.(力的分解的讨论)已知两个共点力的合力大小为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N，则 A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的 C.F2有两个可能的方向
行四边形．
F
4.力的分解有唯一解的条件
（1）已知合力和两个分力的 方向，求两个分力的大小。
o
F1 F

力的合成
想一想:在保证作用效果 不变的前提下，是否可 以用一个力F来替代这5 个力的作用呢?
同一直线上两个力的合成
（1）同向相加
F1=4N
0 F2=3N
F = F1+F2= 7N
大小F =F1+F2，方向与两力方向相同
同一直线上两个力的合成
（2）反向相减
F2=3N
0
F1=4N
F = F1-F2= 1N
F G
F1
F2
G
F2
θ o
ห้องสมุดไป่ตู้
F F1
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。这个法则叫做平行四 边形定则。
港珠澳大桥上面的斜拉式钢索有什么作用呢？
钢索承受这么大的拉力，桥塔为什么不倾倒呢?
1、一些概念:共点力、合力、分力、力的合成 2、一种方法:等效替代 3、一个定则:平行四边形定则 4、一次体验:科学探究的过程:提出问题、猜 想与假设、制定计划与设计实验/进行试验收集 证据、分析论证、评估、交流与合作 5、一些感悟
设计实验
1.怎样实现力的等效替代? 2.怎样保证前后两次力的 作用效果相同? 3.怎样得出力的大小和方向? 4.怎样精确地表示合力和分力 的大小和方向？
(1)测力计在测量之前应先调0。 (2)橡皮筋、细线应与木板平行。 (3)测力计应与细线平行。 (4)角度不宜过大或过小。 (5)拉力在不超出测力计量程的前提下尽量大一些。
F1
F2
F
G
效果相同
G
等效替代
效果相同
等效替代
一个力(F)作用的效果跟几个力(F1、F2……) 共同作用的效果相同，这个力(F)叫做那几个力 的合力。那几个力(F1、F2……)叫做这个力的 分力。

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

力的合成与分解【新教材】新人教版 高中物 理必修 第一册 上课课 件
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第4节：力的合成
2.方向在同一直线上力合成问题
相 互 作 用
两个分力同向相加
F1=4N
0 F2=3N
F合=F1+F2=7N
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(5)合力可能大于、等于、小于任一分力．
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【牛刀小试】
1.(合力与分力的关系)两个共点力的大小分别为F1＝15 N，F2＝8 N，它们的合力大小不可能等于
A.9 N
所有力合为一个力，得到合力。
相 互 作 用
F3
F123
F1234
F12
F2
F1
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【思考讨论】
1.两个力F1和F2的夹角在由0°变为180°过程中，合力的大小怎样变化？ 你能不能确定出两个力的合力大小范围？
B.25 N
C.8 N
D.21 N
√
解析 F1、F2的合力范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故7 N≤F≤23 N，不在此范围的是25 N，故选B项.
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