力的合成+-2026-2027学年高一上学期物理粤教版必修第一册

第三章

相互作用第四节

力的合成图解课标要点1.能根据力的作用效果理解合力与分力的概念,体会等效替代的物理思想.2.能完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,通过对力的合成规律的探究,体会物理学研究中科学假设的重要性.3.能进行力的合成,对标量和矢量有比较全面的理解.

续表必备知识解读知识点1

合力与分力1

合力与分力的概念图3-4-1

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合力与分力的关系学思用·典例详解核心点击等效替代法合力和分力的相互替代是一种等效替代.等效替代是重要的科学思维方法之一，它可以使复杂问题变得简单.

AC

【解析】只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成.合力是对原来几个分力的等效替代，两分力可以是不同性质的力，分析物体的受力时，合力与分力不能同时存在.所以选项A、C正确.知识点2

力的合成1

力的合成的定义

求几个力的合力的过程叫作力的合成.深度理解

1.力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力，而不改变力的作用效果.

2.只有同一物体所受的力才能合成..

.2

同一直线上两个力的合成学思用·典例详解例2-2

下列说法正确的是(

)BA.一个物体受两个力的作用,求出它们的合力,物体便受到三个力的作用B.合力的作用效果一定和分力共同作用的效果相同C.不同性质的力,不能进行合成D.不同物体受到的力可以进行合成【解析】合力和分力是等效替代关系，二者的作用效果相同，只有同一物体所受的力才能合成，不同性质的力可以进行合成，A、C、D错误，B正确.知识点3

实验：探究两个互成角度的力的合成规律必做实验1

实验过程2

数据处理3

实验注意事项及误差分析知识点4

平行四边形定则1

平行四边形定则

如果以表示两个分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表示合力的大小和方向，如图3-4-2所示.这就是求合力的平行四边形定则.图3-4-2特别提醒矢量和标量的运算法则

1.标量相加时，只需按算术法则运算即可.

2.矢量不能直接相加减,矢量的运算遵循平行四边形定则（如速度、加速度、位移、力等.）..

.2

多个力的合成图3-4-4

如果有三个或更多的外力同时作用在同一个物体上，可以用平行四边形定则去求出其中两个力的合力，然后同样再用平行四边形定则求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有外力都合成为止，最后得到这些力的总合力，如图3-4-3所示.图3-4-3

图3-4-5

学思用·典例详解

图3-4-6

图3-4-7【解析】

（利用平行四边形定则）如图3-4-7所示，由几何关系和平行四边形定则可得

图3-4-8

（利用三角形定则）

释疑惑

重难拓展知识点5

求解合力的常用方法1

作图法特别提醒用作图法求合力的几点提醒

1.用作图法求合力时，必须选择同一标度，严格作出力的图示以及平行四边形.

2.用同一标度去度量作出的平行四边形的对角线，求出合力.

3.作图时注意实线与虚线要分开.表示力的线段为实线，其余线段为虚线.

4.作图法简单、直观，是物理学中常用的方法之一，但结果不够精确.2

计算法

先根据平行四边形定则作出力的示意图，然后应用几何知识求解合力的大小和方向（夹角）.#1情境图示合力.

.情境图示合力两力成任意角度续表3

平衡法

（1）当物体受到两个力的作用而处于静止或匀速直线运动状态时，则这两个力的大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，是一对平衡力.

（2）当物体受到三个力的作用而处于静止或匀速直线运动状态时，利用平行四边形定则合成其中的两个力，则这两个力的合力与剩下的第三个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上..

.学思用·典例详解

【解析】

（作图法）

图3-4-9

（计算法）

B

【解析】

知识点6

力的合力范围1

两个力的合力范围最大最小合力与分力的大小关系

【说明】合力可能比分力都大，也可能比分力都小，还可能与分力大小相等.2

三个力的合力范围

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学思用·典例详解

BD

图3-4-10

【学会了吗丨变式题】

435

关键能力构建题型1

合力与分力的关系例7

下列说法正确的是(

)AA.两个分力共同作用的效果与其合力单独作用的效果相同B.合力作用的效果与物体受到的每一个力的作用效果都相同C.把物体受到的几个力的合力求出后，则物体只受一个力D.性质不同的力可以合成，作用在不同物体上的力也可以合成【解析】几个力共同作用的效果与某一个力单独作用的效果相同，这一个力称为那几个力的合力，所以A正确，B错误;合力和它的分力是力的作用效果上的一种等效替代关系，而不是力的本质上的替代，故C错误;进行合成的几个力，性质可以相同，也可以不同，但必须是作用在一个物体上的力，故D错误.

【学会了吗丨变式题】

D图3-4-11

题型2

探究两个互成角度的力的合成规律的实验图3-4-12

2.45

（2）下列对该实验的说法正确的有_____.ACA.本实验采用了“等效替代”的科学研究方法B.两根细绳间的夹角越大越好C.作力的图示时，各力所用的标度必须相同D.标记拉力方向时，要沿细绳方向移动铅笔画出【解析】本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法，故A正确；两根细绳间的夹角大小适中即可，不是越大越好，故B错误；作力的图示时，各力所用的标度必须相同，这样才能以同一标准进行对比，故C正确；标记力的方向时，只需沿绳在白纸上的投影标记两个点即可，故D错误.（3）图乙是在白纸上根据实验结果画出的力，下列说法正确的是_____.BC

图3-4-13

如图3-4-14所示

3.6

图3-4-14力的合成规律实验的注意点1.理解实验原理根据等效替代法，先用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋，再用一个弹簧测力计拉橡皮筋，使两次的效果相同，即橡皮筋的形变量（大小和方向）相同.2.牢记实验注意事项（1）位置不变：前后两次拉伸橡皮筋时，确保汇力圆环（结点）的位置相同.（2）角度合适：用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，两拉力的夹角不要太大，也不要太小.#2.1.3.2（3）拉力合适：在满足拉力不超弹簧测力计的量程及橡皮筋形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减小实验误差.（4）统一标度：作力的图示时，标度应适当大些，在同一次实验中，选定的标度要相同.3.会分析实验误差，知道验证平行四边形定则是从力的图示角度去作图分析的，明确“理论值”和“实际值”的区别.#2.1.4【学会了吗丨变式题】图3-4-153.实验小组采用图3-4-15甲装置验证力的平行四边形定则.（1）如图乙所示，分别将弹簧测力计连接在两根细绳的末端，沿任意两条射线方向拉细绳，使汇力圆环与平板上的定位圆重合，记录两个拉力的____________.大小和方向【解析】本实验的原理是采用力的图示法和等效替代的思想，根据平行四边形定则作出两个分力的合力的理论值，再作出合力的实验值，对比理论值与实验值，若在误差允许的范围内相等，则说明平行四边形定则是正确的，所以要记录两个拉力的大小和方向.（2）直接用一个弹簧测力计去拉细绳，使______________________________，记录这个拉力的____________.（3）用作图法作出（1）中两个拉力的合力，与（2）中实际拉力进行比较，看是否在误差允许范围内相同.汇力圆环与平板上的定位圆重合大小和方向【解析】由（1）可知，直接用一个弹簧测力计去拉细绳，要保证作用效果相同，应使汇力圆环与平板上的定位圆重合，记录这个拉力的大小和方向.题型3

共点力的合力范围图3-4-16

AC

【解析】

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.【学会了吗丨变式题】

C

核心素养聚焦考情揭秘素养点击基本考查点力的合成、平行四边形定则的应用.热点及难点实验探究两个互成角度的力的合成规律.题型及难度选择题、实验题为主，难度中等.高考中地位选择题常与其他知识结合，也有单独命题.实验题以单独命题为主.考向1

考查对合力的求解

AD

本题考查对力的平行四边形定则的理解，通过对分力变化的分析，考查科学思维能力.

【类题链接丨变式题】图3-4-17

B

考向2

探究两个互成角度的力的合成规律例11

[链接教材第79页“实验与探究”]

(2023·全国乙卷)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有:木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干.完成下列实验步骤:①用图钉将白纸固定在水平木板上.

CD标记位置

大小和方向本题源于教材，实验原理与教材实验一致，重在考查考生对实验原理的理解和对实验方法的掌握，关注实验探究能力的培养.

【类题链接丨变式题】图3-4-18类题2

[变考向·由操作步骤变为数据分析和误差分析]

(2024·海南卷)为验证两个互成角度的力的合成规律，某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验：

图3-4-18

【答案】如图所示

①没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平面平行；②读数时没有正视弹簧测力计刻度

（5）本实验采用的科学方法是___.A.理想实验法

B.等效替代法C.控制变量法

D.建立物理模型法B【解析】本实验采用的科学方法是等效替代法，所以B正确.（6）同学们在操作过程中有如下议论