力的合成和分解 课件 （知识架构+迁移拓展）高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

狗拉雪橇，拔河比赛等活动，还有我们刚才听到的“一根筷子轻轻被折断，十双筷子牢牢抱成团……”它们有什么共同特点呢？新教材人教版2019高中物理必修一§3.4力的合成和分解第一课时求合力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，知道力的合成和分解遵从的法则--平行四边定则。

(重点+难点)3.会用作图法和三角形知识求共点力的合力。（难点）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。

一，共点力非共点力共点力共点力01情景设置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，这个力就叫做那几个力的合力。那几个力就叫作这个力的分力。一，共点力合力和分力02FF1F2分力分力合力效果相同等效替代合力和分力是在效果上的等效替代关系：（1）等效性：合力的作用效果与分力的作用效果相同；（2）瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，分力变化，合力也发生变化；（3）同体性：各个分力与合力均作用在同一物体上。一，共点力合力和分力的关系03FF1F2温馨提示：合力与几个分力作用效果相同，实际它们并不同时存在，在受力分析时不能同时出现思考：合力和分力是物体同时受到的力吗？思考：分力与合力的大小有什么关系呢？互成角度的两个力如何求解合力？可以直接相加减么？力的合成04F≠F1+F2力的作用效果：①改变物体运动状态，②使物体发生形变请设计实验探究互成角度的两个力的合力求几个力的合力一起来体验：设计实验：探究两个互成角度的力的合成规律请阅读教材中“实验”栏目下的内容，回答如下问题:◎1.实验中需要用到哪些仪器?◎2.如何提供合力与分力?如何保证合力与分力的作用效果相同?◎3.在实验过程中，需要记录哪些数据?如何表示这些力?◎4.如何处理记录下来的信息?◎5.要使得测量尽可能地精确，需要注意哪些实验操作细节?力的合成04力的合成04设计实验：探究两个互成角度的力的合成规律【实验仪器】方木板、白纸、图钉（几个）、弹簧秤（两个）、橡皮条、细绳套两个、刻度尺。【实验原理】利用等效替代法，将橡皮条一端固定，用两个力F1、F2将橡皮条拉伸一定长度，再用一个力F’将橡皮条沿相同方向拉伸相同长度，F‘与F1、F2作用效果相同，F‘是F1、F2的合力。

你认为我们实验中需要注意哪些事项？【注意事项】1.位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．2.角度合适：两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大。（无需特殊值）3.与木板平行：拉橡皮筋时要使弹簧称与木板平面平行。4.尽量减少误差(1)在合力不超出量程及橡皮条弹性限度内的前提下，测量数据应尽量大一些．(2)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套方向画直线，应在细绳套两端画个投影点，去掉细绳套后，连直线确定力的方向．效果相同设计实验：探究两个互成角度的力的合成规律【实验步骤】1.钉白纸：用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上；。2.栓绳套：用图钉把橡皮条的一端固定，另一端栓上两个绳套；3.先用两个力拉：用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置Ｏ点；（三记录：圆环位置o、两细绳方向、弹簧测力计示数）4.再用一个力拉：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。（两记录：弹簧测力计示数、细绳方向）

5.选标度、作图像：按照一定标度，用铅笔和刻度尺作出两个分力Ｆ1、Ｆ2及合力F的图示。6.改变两个力F1、F2的大小和夹角，再重复进行实验。设计实验：探究两个互成角度的力的合成规律

102345N102345N102345N记录效果记录方向实验结论：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，这个规律叫做平行四边形定则。AOF理论值为平行四边形对角线F实际测量值与OA共线两认清记录大小F1F1F1F1F1F2F2F2F2F2练一练：已知共点力F1=30N,F2=40N,试分别画出下列情况下F1F2的合力根据上题思考回答：

1.合力一定大于分力吗？2.两个分力大小一定是，随着夹角增大合力如何变化？10N规律：1.合力可能大于分力也可能小于分力2.分力大小一定时，夹角越大合力越小◎方法一：作图法求合力求合力的方法05求合力的方法05◎方法二：计算法θ两个力相互垂直两个力等大，夹角120°合力F=F1=F2方向与分力的夹角都是60°大小不相等的两个力，夹角为θ+𝜕合力F=F1cos𝜕+F2cosθ方向与F1夹角为𝜕F1F2120°F1F2θ𝜕F2F1

合力范围的确定F1、F2两个共点力，大小不变，

合力随角度的增大而减小变化：（1）夹角为0,即方向相同：

F=F1+F2（合力最大）（2）夹角为180,即方向相反:F=︱F1-F2︱(合力最小)（3）两个分力的夹角越大，合力越小，合力的大小范围:

︱F1-F2︱≤F≤F1+F2（4）合力可能大于、等于、小于任一分力平行四边形定则的应用推广06三个及三个以上力的合成方法：

先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，以此类推，直到把所有力合为一个力，得到总合力。F1F2F3F4F12F123F1234说明：（1）求多个力的合力时，与求解顺序无关。（2）几个力的合力只有一个，是唯一的。（两两合成）讨论并思考：如何求三个或三个以上的共点力的合力呢？小试牛刀

如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450N的拉力，另一人用了600N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，试分别利用图解法和计算法求合力。F＝150×5N＝750N

例：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.大小:F=15×5N=75N方向:与F1成53°斜向右上方15NF53°F1F2谈一谈你这节课收获了什么？1.共点力2.合力与分力3.力的合成：求几个力的合力

平行四边形定则

︱F1-F2︱≤F合≤F1+F24.求合力的方法：作图法、计算法

小试牛刀

如图为两个互成角度的共点力F1、F2的合力F随θ（θ为F1、F2的夹角）变化的关系，以下说法错误的是（）A.在夹角为180°时合力最小，且最小值为1N B.在夹角为0°时合力最大，且最大值为7NC.两个分力的大小分别为3N和4N D.两个分力的大小分别为1N和6N解析：在夹角为180°时F1－F2＝1N，夹角为0°时F1＋F2＝7N，解得F1＝4N，F2＝3ND小试牛刀下列图示为一位体操运动员的几种挂杠方式，手臂用力最小的是（）B小试牛刀（多选）如图所示，小娟、小明两人共提一桶水匀速前行。已知两人手臂对桶的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶总重为G，则下列说法中正确的是（BD

）A．当θ＝0°时，F＝GB．当θ为120°时，F＝GC．当θ＝90°时，F＝GD．θ越大，F越大小试牛刀如图甲所示，如果小明的身高高于左侧小娟的身高，但两人手臂长度相等。桶受力情况可简化为用等长的轻绳悬挂物体，如图乙所示，则（A）A．男孩用力较大

B．女孩用力较大C．两人用力一样大