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第三章：第4节
力的合成与分解1
高中物理必修第一册课件
目录
CONTENT
高中物理必修第一册课件
合力与分力
力的合成
平行四边形定则
拓展提升
新课引入
01.
高中物理必修第一册课件
生活中，多个力作用在同一个物体上的情况较为常见。有时候，很多力作用在物体的同一点，有时候却不是。
做一做
02.
高中物理必修第一册课件
在圆圈处，你发现几个力有何特点？
作出结点A的受力示意图
作出重物BC的受力示意图
A
B C
F1
F2
F3
F4
F5
F6
共点力
03.
高中物理必修第一册课件
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。
非共点力
04.
高中物理必修第一册课件
F1
F2
F3
非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点
G
我们发现很多时候一个力单独作用的效果与两个或更多力的作用效果相同。
合力与分力
第一部分
合力与分力
01.
高中物理必修第一册课件
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（resultant force）。
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（component force）。
合力与分力的关系
02.
高中物理必修第一册课件
1.等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代。
2.同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与
合力对应同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力。
3.瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化。
力的合成
第二部分
高中物理必修第一册课件
同向相加反向相减
在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫做力的合成。
说明：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。
二力同向
10N
5N
10N
5N
二力反向
5N
10N
10N
F=5N + 10N=15N
F=10N – 5N=5N
5N
力的合成
01.
高中物理必修第一册课件
思考：3N和4N的两个共点力，它们的合力是多少
一定等于7N吗？
可以等于1N吗？
F2
F1
F2
F1
F1
F2
o
O
F2
F1
如图，当F1、F2 互成一定角度时，它们的合力大小还等于F1+F2 吗
共点力的合成
02.
探究与思考
03.
高中物理必修第一册课件
小实验：弹簧秤吊钩码
F1
F2
利用两只弹簧测力计、一个钩码。根据下面的示意图做实验，比较F和F1+F2 的关系，你有何发现？
F
互成角度的力该怎样求合力
探究两个互成角度的力的合成规律
第三部分
实验器材
01.
高中物理必修第一册课件
实验器材：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。
问题与思考
02.
高中物理必修第一册课件
1.如何确定力的大小？
2.如何确定力的方向？
3.怎样保证合力与分力等效？
4.怎样才能直观的看出合力与分力的关系？
实验操作
03.
高中物理必修第一册课件
（1）在桌上平放一个
木板，在方木板上铺上
一张白纸，用图钉把白
纸固定好。
高中物理必修第一册课件
（2）用图钉把橡皮筋的一端固定在板上一点，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳套。
实验操作
03.
高中物理必修第一册课件
实验操作
03.
（2）用图钉把橡皮筋的一端固定在板上一点，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳套。
高中物理必修第一册课件
实验操作
03.
（2）用图钉把橡皮筋的一端固定在板上一点，在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳套。
高中物理必修第一册课件
实验操作
03.
（3）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
高中物理必修第一册课件
实验操作
03.
O
需要记录哪些信息？
注意哪些问题？
（4）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。
高中物理必修第一册课件
实验操作
03.
O
（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。
需要记录哪些信息？
注意哪些问题？
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（6）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。
Ｆ1
Ｆ2
实验操作
03.
实验过程演示
04.
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1
0
2
3
4
5
N
1
0
2
3
4
5
N
1
0
2
3
4
5
N
记录效果
记录方向
实验结论
05.
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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。
F合
F1
O
F2
θ
注意：力用实线，辅助线用虚线！
也适用于位移、速度、加速度等矢量的合成。
实验视频
06.
高中物理必修第一册课件
注意事项
07.
高中物理必修第一册课件
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：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大。
3. 与木板平行：拉橡皮筋时要使弹簧称与木板平面平行。
4.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．
5.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．
6．统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。
学以致用
08.
高中物理必修第一册课件
【例题】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 .
15N
F1
F2
F
53°
方法一：作图法
大小: F = 15×5 N= 75 N
方向:与F1成53°斜向右上方
因作图等原因，可能导致该种方法得到的结果误差较大。
高中物理必修第一册课件
【例题】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 .
方法二：计算法（一般适用于两力的夹角比较特殊的情况）
由直角三角形可得
方向：斜向右上方与F1成
F1
F2
F合
还有其他方法吗
？
学以致用
08.
平行四边形定则应用与拓展
第四部分
多个力的合成
01.
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F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
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。
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。
力的三角形定则
02.
高中物理必修第一册课件
F1
F2
F
θ
F
θ
o
三角形定则
共起点
首尾相接
F1
F2
平行四边形的邻边平移后，两个共点力首尾相接，从一个力的始端指向另一个力的末端，这个有向线段就是合力。
高中物理必修第一册课件
物体受三个力处于平衡态：平移后构成封闭矢量三角形
F1
F2
F4
F3
F
G
N
T
F=0
F3
F1
F2
F4
F5
力的三角形定则
02.
高中物理必修第一册课件
力的多边形定则
03.
F1
F2
F3
F4
F2
F3
F4
F1234
合力一定大于分力吗？
合力与分力的关系
第五部分
思考与讨论1
01.
高中物理必修第一册课件
两个分力F1、F2大小不变，合力随夹角如何变化？
①合力最大: F=F1+F2(夹角为0 , 即方向相同)
②合力最小: F=︱F1 - F2︱(夹角为180 ,即方向相反)
q
F
③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
⑤两个分力F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力越小。
高中物理必修第一册课件
①合力一定时，两等大分力大小随夹角增大而增大
②当夹角为120°时，合力F=F1=F2
合力一定时，两等大分力随夹角如何变化？
思考与讨论2
02.
高中物理必修第一册课件
F2
F1
F合
F2
F合
①两分力反向时
②两分力成钝角时
③两分力成锐角时
F合
一个分力不变，另一个分力增大时,合力可能增大,可能减小,可能不变
一个分力不变，另一个分力增大时,合力一定增大吗？
思考与讨论3
03.
高中物理必修第一册课件
②任取两个力，求出其合力的范围;
如果第三个力在这个范围之内，
则三个力的合力最小值为零；
如果第三个力不在这个范围内，
则合力最小值等于最大的力减去另外两个力之和。
F3
F2
F1
F12
F123
三个共点力合成后的范围？
①三个力共线且同向时，其合力最大，等于F1＋F2＋F3
思考与讨论4
04.
巩固提升
第四部分
高中物理必修第一册课件
课堂小结
合力
分力
01
04
02
03
力的合成
四边形定则
合力与分力的关系
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。
求几个力的合力的过程叫力的合成。
︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
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练习1
如图，甲、乙两位同学分别用力 F1、F2共同提着一桶水，水桶静止； 丙同学单独向上用力F也能提着这桶水，让水桶保持静止，则F1和F2的合力（　　）
A．大于F B．小于F
C．等于F D．方向向下
精选练习
【参考答案：C】
高中物理必修第一册课件
练习2
两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像如图所示，则这两个分力的大小分别是（　　）
A．1 N和4 N B．2 N和3 N
C．1 N和5 N D．2 N和4 N
精选练习
【参考答案：B】
高中物理必修第一册课件
练习3
作用在物体上的三个共点力，其大小分别为7N、8N、9N，其合力最小是（　　）
A．0 B．6N C．8N D．1N
精选练习
【参考答案：A】
高中物理必修第一册课件
练习4
如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F1＝10 N，则这5个力的合力大小为（　　）
A．50 N B．30 N
C．20 N D．10 N
精选练习
【参考答案：B】
高中物理必修第一册课件
练习5
（2023秋·上海普陀·高一校考期末）下面关于合力和它的两个分力的叙述中，正确的是（　　）
A．两个力的合力，一定大于其中任意的一个分力
B．两个共点力的夹角在 之间，夹角越大，其合力越小
C．合力的作用效果与其每一个分力的作用效果都是相同的
D．合力的大小不可能与分力的大小相等
精选练习
【参考答案：B】
高中物理必修第一册课件
练习6
（2023秋·江苏南通·高一统考阶段练习）如图所示，一物体受到恒力F1作用，同时受到从0开始增大的F2作用，两力之间的夹角θ不变，则随着F2从0开始增大，物体受到的合力（　　）
A．逐渐增大 B．先减小后增大
C．始终大于F1 D．始终小于F1
精选练习
【参考答案：B】
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练习7
如图所示，作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相邻两力间的夹角均为60°，其合力为F1；若撤去其中的一个大小为2F的力，其余五个力的合力为F2，则下列结论正确的是（ ）
A．F1=0，F2=2F，F2方向与5F方向相同
B．F1=2F，F2=2F，F2方向与2F方向相同
C．F1=2F，F2=0，F1方向与5F方向相同
D．F1=2F，F2=0，F1方向与2F方向相同
精选练习
【参考答案：A】

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