【课件】3.4力的合成和分解课件高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.4力的合成和分解千斤顶顶汽车的效果可以替代几个人抬车的效果吗?引入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干一点，这几个力叫作共点力。我们主要研究共点力。

生活中常常见到这样的事例∶一个力的单独作用与两个或者更多力的共同作用，其效果相同。一盏吊灯悬吊在天花板上保持静止，悬线对吊灯的拉力是F，若用两根线共同悬挂吊灯，悬线上端分别固定在天花板的左右两处，线的拉力是F1和F2，也能产生使吊灯保持静止的效果合力和分力

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（resultantforce）。

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(componentforce)。在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫作力的合成（compositionofforces），把求一个力的分力的过程叫作力的分解（resolutionofforce）。探究二力合成规律实验示意图二力合成规律三个力的大小和方向有什么关系?我们用虚线把拉力F的箭头端分别与F1、F2，的箭头端连接，能看到所围成的形状像是一个平行四边形（1）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，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A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。（2）用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.结点到达某一位置O。（3）用铅笔记下O的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧测力计的示数。（4）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F;和F的图示，作出合力的图示F。（5）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∶（1）实验过程中要注意使弹簧测力计与木板平面平行。（2）选用的橡皮筋应富有弹性，同一实验中橡皮筋拉长后的结点的位置必须保持不变.。（3）在橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，拉力尽量大一些，以减小实验误差。（4）严格按照力的图示要求和几何作图法作出合力。实验表明，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（parallelogramrule）。

合力与分力的大小关系两分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，随θ的减小而增大（0°≤θ≤180°）。

【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。解选择某一标度，例如用1cm长的线段表示10N的力。根据题意，作出二力合成的平行四边形。表示F1的有向线段长3.20cm，表示F2的有向线段长4.40cm。用刻度尺测量后得知，表示合力F的对角线长为5.44cm，则F=5.44cm×10N/cm=54.4N用量角器测得合力F与力F1的夹角为54°。合力的大小为54.4N，方向与力F1的夹角为54°。（1）两分力同向（θ=90°）时，合力最大，F=F1+F2，合力与分力同向。（2）两分力反向（θ=180°）时，合力最小，F=|F1一F2|，合力的方向与较大的一个分力的方向相同。（3）合力的取值范围∶|F1一F2|≤F≤F1+F2。合力取值范围特殊角度求合力1，两分力相互垂直合力F等于多少？θ=30度，即两个力夹角60度。合力F等于多少？合力F等于多少？

如果两个以上的共点力作用在一个物体上，也可以应用平行四边形定则求出它们的合力。

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。多力求合力例题.三个力F=5N、F，=8N、F3=10N作用在同一个质点上，其合力大小范围正确的是(

)A.0≤F≤23NB.3N≤F≤23NC.7N≤F≤23ND.13N≤F≤23N力的分解也遵从平行四边形定则。需要指出的是，如果没有限制，对干同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形，也就是说，同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力。按力的效果分解力放在斜面上的物体受到的重力产生两个效果∶

一是使物体具有沿斜面下滑的趋势;

二是使物体压紧斜面。相当于分力F1、F2的作用，F=mgsinα，F2=mgcosα（a为斜面倾角）质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住，而静止于斜面上时，其所受重力产生两个效果∶一是使球压紧挡板，相当于分力F1的作用;二是使球压紧斜面，相当于分力F2的作用，质量为m的物体被支架悬挂且处于静止状态（OA为杆，OB可绳可杆），其所受重力产生两个效果∶一是压杆OA，相当于分力F1的作用;二是拉OB，相当于分力F2的作用既有大小又有方向，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）。矢量和标量除了力和位移以外，速度、加速度都是矢量。在我们学过的物理量中，质量、路程、功、电流等都是标量。练习.

两个力互成30°角，大小分别是90N和120N。通过作图求出合力的大小和方向。如果这两个力的大小不变，两个力之间的夹角变为150°，通过作图求出合