高中物理 3.6 力的分解課件 新人教版必修1

1、第六課時力的分解第六課時力的分解 相互作用 楊柳吐綠，繁花似錦的季節(jié)，微風(fēng)拂面，春意盎然的日子，牽一線風(fēng)箏，放飛春天的喜悅有詩曰：“草長鶯飛二月天，拂堤楊柳醉春煙兒童散學(xué)歸來早，忙趁東風(fēng)放紙鳶”通過風(fēng)箏線的調(diào)節(jié)可以保持風(fēng)箏面的角度，當(dāng)風(fēng)吹在風(fēng)箏面上時，它們之間產(chǎn)生水平方向的相互作用力，那么，水平的風(fēng)力是如何產(chǎn)生向上的分力呢？1理解力的分解是力的合成的逆運算，同樣遵守平行四邊形定則2知道力的分解常從力作用的實際效果出發(fā)知識清單知識清單_叫做力的分解力的分解是_的逆運算，同樣遵守力的_如果把已知力F作為_，那么，與力F共點的_就表示力F的兩個分力F1和F2.力的分解的特點是：同一個力，若沒有_，可

2、以分解為_大小、方向不同的力(因為對于同一條對角線，可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形)力的分解力的分解求一個力的分力力的合成平行四邊形定則平行四邊形的對角線平行四邊形的兩個鄰邊其他限制無數(shù)對綜合拓展綜合拓展1力的作用效果的確定同一個力在不同情況下可能產(chǎn)生不同的效果，下面以重力為例說明不同情況下產(chǎn)生的效果.實例分析質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使物體沿斜面下滑，相當(dāng)于分力F1的作用；二是使物體壓緊斜面，相當(dāng)于分力F2的作用F1mgsin，F(xiàn)2mgcos質(zhì)量為m的光滑小球被豎直擋板擋住而靜止于斜面上時其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使球壓緊擋板，相當(dāng)于分力F1的作用；二是使球壓緊斜面，相

3、當(dāng)于分力F2的作用F1mgtan，F(xiàn)2mg/cos質(zhì)量為m的光滑小球被懸線掛靠在豎直墻壁上其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使球壓緊豎直墻壁，相當(dāng)于分力F1的作用；二是使球拉緊懸線，相當(dāng)于分力F2的作用F1mgtan，F(xiàn)2mg/cosA、B兩點位于同一水平面上，質(zhì)量為m的物體被AO、BO兩線拉住其重力產(chǎn)生兩個效果：一是拉緊AO線，相當(dāng)于分力F1的作用；二是拉緊BO線，相當(dāng)于分力F2的作用F1F2mg/2sin 質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止其重力產(chǎn)生兩個效果：一是拉伸AB，相當(dāng)于分力F1的作用；二是壓縮BC，相當(dāng)于分力F2的作用F1mgtan ，F(xiàn)2mg/cos 2.力的分解的原則和方法具體問題中將一個

4、力分解為兩個分力一般根據(jù)這個力在該問題中的實際效果，這就要求在力的分解之前必須搞清楚力的效果，也就搞清了分力的方向，而搞清了分力的方向后，分解將是唯一的力的分解問題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果，畫出力的平行四邊形，接著就轉(zhuǎn)化為一個根據(jù)已知邊角關(guān)系求解的幾何問題其基本程序可表示為：特別提示：按效果分解表現(xiàn)在一個力不可能分解出其他性質(zhì)的力，如重力不能分解出壓力、下滑力，而是分解成使物體壓斜面的力和使物體沿斜面下滑的力嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用1某同學(xué)說“在右圖中，重力沿垂直斜面方向的分力F2就是物體對斜面的壓力”，你對此有何看法，與同學(xué)們合作探究一下解析：垂直于斜面的分力F2僅是在數(shù)值上等于物體對斜面的壓力FN

5、，不能說它就是物體對斜面的壓力2將一個力F分解為兩個分力F1和F2，則下列說法中錯誤的是()AF是物體實際受到的力BF1和F2兩個分力在效果上可以取代力FC物體受到F1、F2和F三個力的作用DF是F1和F2的合力C知識清單知識清單矢量相加的法則矢量相加的法則1矢量相加可用_和_，這兩種定則實質(zhì)上是一樣的2矢量和標(biāo)量既有_又有_，相加時遵從_或_的物理量叫做矢量只有大小，沒有_，求和時按照_相加的物理量叫做標(biāo)量1平行四邊形定則三角形定則2.大小方向三角形定則平行四邊形定則方向算術(shù)法則1用三角形定則求矢量的變化量矢量變化不僅大小變化，通常還有方向變化求矢量的變化量實際上是求兩矢量的差求兩矢量的和與

6、差在表達(dá)形式上與代數(shù)和是相同的，只是在具體求的時候，將表達(dá)式中的和與差轉(zhuǎn)換成用平行四邊形定則綜合拓展綜合拓展或三角形定則求如一個物體做曲線運動，它的初速度為v1，經(jīng)過一段時間速度變?yōu)関2，如右圖所示，求速度的變化量v.速度的變化量是末速度v2與初速度v1的差，其數(shù)學(xué)表式為vv2v1，但課本上講的是矢量相加法則，如何將矢量相減變成矢量相加，我們不難發(fā)現(xiàn)，只要將上式變成v2v1v就可以了因此，只要將v1平移，使v1與v2的首端相接，從v1的末端向v2的末端做一條有向線段便是所求的速度變化量v.如上圖所示 2力分解時有、無解的討論 力分解時有解或無解，簡單地說就是代表合力的對角線與給定的代表分力的有

7、向線段是否能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)如果能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)，說明該合力可以分解成給定的分力，即有解如果不能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)，說明該合力不能按給定的分力分解，即無解具體情況有以下幾種：已知條件作圖分析解的討論合力的大小和方向兩個分力的大小有惟一解合力的大小和方向兩個分力的方向有惟一解合力的大小和方向一個分力的大小和方向有唯一解一個分力的大小和方向合力的方向另一個分力的方向有唯一解合力的大小和方向一個分力的大小另一個分力的方向當(dāng)F1Fsin 時有惟一解，如圖(a)當(dāng)FF1Fsin 時有兩解，如圖(b)當(dāng)F1F時，有惟一解，如圖(c)當(dāng)F1Fsin 時，無解，如圖(d)特別提示

8、：1.三角形定則和平行四邊形定則的實質(zhì)是一樣的2所求問題的解的個數(shù)等于所作的平行四邊形的個數(shù)，若能作兩個平行四邊形；說明有兩個可能的解，若只能作一個平行四邊形，說明有惟一解，若無法完成一個平行四邊形，說明無解嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用1如右圖所示，力F作用于物體的O點，要使物體所受合力的方向沿OO，那么必須同時再加一個力F，這個力的最小值是()AFcos BFsinCFtan DFcotBB 按力的作用效果分解 質(zhì)量為m1的物體放在傾斜角為的斜面上處于靜止，如下圖甲；質(zhì)量為m2的物體放在光滑的斜面上，因豎直擋板的作用而處于靜止，如下圖乙，如果要將其分解，應(yīng)怎樣分解？為什么？解析：力的分解遵循平行四邊形定

9、則，但按平行四邊形定則分解一個力時，可以得到無數(shù)組解，沒有實際意義，所以在實際問題中，應(yīng)按力的實際效果進(jìn)行分解，如下圖，m1g所產(chǎn)生的效果之一是使物體沿斜面下滑，之二是與斜面產(chǎn)生擠壓，故應(yīng)將m1g垂直于斜面方向和沿斜面方向進(jìn)行分解，如下圖甲所示；m2g則不同，因斜面光滑，它產(chǎn)生的效果之一是與豎直檔板產(chǎn)生擠壓，之二是與斜面產(chǎn)生擠壓，所以其分解的情況應(yīng)如下圖乙所示答案：見解析名師點睛：解決本題的關(guān)健是要注意根據(jù)力的作用效果來進(jìn)行分解如同本題，同樣的一個物體，重力的分解卻不一樣，即分力的大小與方向是不一樣的變式應(yīng)用變式應(yīng)用1.如圖所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)的支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為，設(shè)

10、水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點的彈力分別為F1和F2.以下結(jié)果正確的是()AF1mgsin BF1mg/sin CF2mgcos DF2mg/cos D用“圖解法”解變力問題 如右下圖所示，一定質(zhì)量的物塊用兩根輕繩懸在空中，其中繩OA固定不動，繩OB在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動，則在繩OB由水平轉(zhuǎn)至豎直的過程中，繩OB的張力的大小將()A一直變大B一直變小C先變大后變小D先變小后變大解析：在繩OB轉(zhuǎn)動的過程中物 塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力始終 為零右圖為繩OB轉(zhuǎn)動過程中結(jié)點的 受力示意圖，從圖中可知，繩OB的張 力先變小后變大答案：D名師點睛：用“圖解法”具有直觀、便于比較的特點，應(yīng)用時注意：(1)明確哪個是合力，哪兩個是分力；(2)明確哪個力是大小、方向不變的，哪個力的方向是不變的；(3)明確哪個力大小、方向變化，變化的范圍如何變式應(yīng)用變式應(yīng)用2用與豎直方向成角(45)的傾斜經(jīng)繩a和水平輕繩b共同固定一小球，這時繩b的拉力為F1，現(xiàn)保持小球在原位置不動，使繩b在原豎直平面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)過角固定，繩b的拉力變?yōu)镕2，再轉(zhuǎn)過角時固定，繩b的拉力變?yōu)镕3，如圖所示，則下列可能正確的是()AF1F3F2BF1F2F3CF1F3F2DF1F2F3A水平測試水平測試1下列有關(guān)說法正確的是()A一個2 N的力可分解為7 N和4 N的兩