物理新課標必修PPT演示課件

1、第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理5力的分解力的分解第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理*理解分力及力的分解的概念理解分力及力的分解的概念*會用作圖法和數(shù)學(xué)幾何知識求分力會用作圖法和數(shù)學(xué)幾何知識求分力*知道力的分解是力的合成的逆運算知道力的分解是力的合成的逆運算*知道多個力求合力時，常常先分解知道多個力求合力時，常常先分解再合成再合成第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理誰都知道，順風(fēng)揚帆，乘風(fēng)破浪，風(fēng)對船帆的壓力是誰都知道，順風(fēng)揚帆，乘風(fēng)破浪，風(fēng)對船帆的壓力是推動帆船前進的動力可是，如果遇上了逆風(fēng)，帆

2、船還能推動帆船前進的動力可是，如果遇上了逆風(fēng)，帆船還能依靠風(fēng)的力量前進嗎？有沒有依靠風(fēng)的力量前進嗎？有沒有“頂頂”風(fēng)破浪的帆船呢？風(fēng)破浪的帆船呢？回答是肯定的回答是肯定的帆船遇到逆風(fēng)的時候，只要操縱得當(dāng)就能從逆風(fēng)那里帆船遇到逆風(fēng)的時候，只要操縱得當(dāng)就能從逆風(fēng)那里得到前進的動力，得到前進的動力，“頂頂”風(fēng)破浪，照樣能高速前進你知風(fēng)破浪，照樣能高速前進你知道這其中的奧妙嗎？道這其中的奧妙嗎？第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理1求一個力的分力叫做求一個力的分力叫做2力的分解是力的分解是的逆運算同樣遵守的逆運算同樣遵守 定則把一個已知力定則把一個已知力f作

3、為平行四邊形的對作為平行四邊形的對角線，那么，與力角線，那么，與力f共點的平行四邊形的共點的平行四邊形的，就表示力就表示力f的兩個的兩個.3在不同情況下，作用在物體上的同一個力可以產(chǎn)在不同情況下，作用在物體上的同一個力可以產(chǎn)生生的效果，如果沒有其他限制，對于同一條對的效果，如果沒有其他限制，對于同一條對角線，可以作出角線，可以作出的平行四邊形，也就是說，同的平行四邊形，也就是說，同一個力一個力f可以分解為可以分解為的分力的分力力的分解力的分解力的合成力的合成平行四邊形平行四邊形兩個鄰邊兩個鄰邊分力分力f1、f2幾個不同幾個不同無數(shù)個不同無數(shù)個不同無數(shù)對大小、方向不同無數(shù)對大小、方向不同第三章第

4、三章 相互作用相互作用人教版物理4一切矢量相加都遵從一切矢量相加都遵從5把兩個矢量首尾相接從而求出合矢量，這個方法把兩個矢量首尾相接從而求出合矢量，這個方法叫做叫做三角形定則與平行四邊形定則的實三角形定則與平行四邊形定則的實質(zhì)質(zhì)的的平行四邊形定則平行四邊形定則三角形定則三角形定則是一樣是一樣第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理(1)定義：求一個已知力的分力，叫力的分解定義：求一個已知力的分力，叫力的分解(2)力的分解依據(jù)：力的分解是力的合成的逆運算力的分解依據(jù)：力的分解是力的合成的逆運算(3)力的分解原則：力的分解原則：一個力分解為兩個力，從理論上講

5、有無數(shù)組解因一個力分解為兩個力，從理論上講有無數(shù)組解因為同一條對角線可以構(gòu)成的平行四邊形有無窮多個為同一條對角線可以構(gòu)成的平行四邊形有無窮多個(如圖所如圖所示示)第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理在實際問題中一個力究竟該分解成怎樣的兩個力，在實際問題中一個力究竟該分解成怎樣的兩個力，要看力的實際作用效果具體求解方法：要看力的實際作用效果具體求解方法：a根據(jù)力根據(jù)力f所產(chǎn)生的兩個效果畫出分力所產(chǎn)生的兩個效果畫出分力f1和和f2的方的方向向b根據(jù)平行四邊形定則用作圖法求出分力根據(jù)平行四邊形定則用作圖法求出分力f1和和f2的的大小，要注意標度的選取大小，要注意標度的選取c根據(jù)數(shù)學(xué)知識用計算法求

6、力根據(jù)數(shù)學(xué)知識用計算法求力f1和和f2的大小的大小.第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理(1)定義：在許多情況下，根據(jù)力的實際作用效果，我定義：在許多情況下，根據(jù)力的實際作用效果，我們可以把一個力分解為兩個相互垂直的分力把力沿著兩們可以把一個力分解為兩個相互垂直的分力把力沿著兩個選定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解法個選定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解法(2)適用情況：適用于計算三個或三個以上力的合成適用情況：適用于計算三個或三個以上力的合成(3)步驟：步驟：建立坐標系：以共點力的作用點為坐標原點，直角建立坐標系：以共點力的作用點為坐標原點，直角坐標系坐標系x軸和軸和y軸的選擇應(yīng)

7、使盡量多的力在坐標軸上軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標軸上正交分解各力：將每一個不在坐標軸上的力分解到正交分解各力：將每一個不在坐標軸上的力分解到x軸和軸和y軸上，并在圖上注明，用符號軸上，并在圖上注明，用符號fx和和fy表示，如圖所表示，如圖所示示第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理在圖上標出力與在圖上標出力與x軸或力與軸或力與y軸的夾角，然后列出軸的夾角，然后列出fx、fy的數(shù)學(xué)表達式，與兩軸重合的力不需要分解的數(shù)學(xué)表達式，與兩軸重合的力不需要分解分別求出分別求出x軸、軸、y軸上各力的分力的合力，即：軸上各力的分力的合力，即：fxf1xf2xfyf1yf2y第三章第三章 相互作用相互作用人

8、教版物理特別提醒：特別提醒：(1)建立坐標系之前，要對物體進行受力分析，畫出各建立坐標系之前，要對物體進行受力分析，畫出各力的示意圖，一般各力的作用點都移到物體的重心上力的示意圖，一般各力的作用點都移到物體的重心上(2)建立坐標系的原則：使盡量多的力落在坐標軸上，建立坐標系的原則：使盡量多的力落在坐標軸上，盡量減少分解力的個數(shù)盡量減少分解力的個數(shù)第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理如圖如圖(a)，提箱子的力，提箱子的力f產(chǎn)生兩個效果：豎直向上的產(chǎn)生兩個效果：豎直向上的效果效果f1，水平向左壓在腿上的效果，水平向左壓在腿上的效果f2，若，若f與水平夾角為與水平夾角為.則則f1_，f2_.如圖

9、如圖(b)，斜面上的小孩的重力產(chǎn)生兩個效果：平行，斜面上的小孩的重力產(chǎn)生兩個效果：平行于斜面使物體下滑的分力于斜面使物體下滑的分力g1、垂直于斜面使物體緊壓斜面、垂直于斜面使物體緊壓斜面的力的力g2.g1_，g2_.(上海交大附中上海交大附中0809學(xué)年高一上學(xué)期期末學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖如圖(c)，一人通過箱帶拉著一個旅行箱前進，拉力是一人通過箱帶拉著一個旅行箱前進，拉力是12n，箱帶與，箱帶與水 平 面 夾 角 是水 平 面 夾 角 是 3 0 ， 該 拉 力 的 水 平 分 力 的 大 小 為， 該 拉 力 的 水 平 分 力 的 大 小 為_n，豎直分力的大小為，豎直分力的大小為_n

10、.第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理(1)矢量和標量矢量和標量矢量：在物理學(xué)中，有大小、有方向，又遵循平行矢量：在物理學(xué)中，有大小、有方向，又遵循平行四邊形定則的物理量叫做矢量我們學(xué)習(xí)過的矢量有力、四邊形定則的物理量叫做矢量我們學(xué)習(xí)過的矢量有力、速度、加速度、位移等速度、加速度、位移等標量：在物理學(xué)中，只有大小，沒有方向的物理量標量：在物理學(xué)中，只有大小，沒有方向的物理量叫做標量我們學(xué)習(xí)過的標量有質(zhì)量、體積、路程等，標叫做標量我們學(xué)習(xí)過的標量有質(zhì)量、體積、路程等，標量的運算法則是代數(shù)運算量的運算法則是代數(shù)運算平行四邊形定則是矢量運算的普適法則平行四

11、邊形定則是矢量運算的普適法則第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理三角形定則：把兩個矢量首尾相接與它們的合矢量三角形定則：把兩個矢量首尾相接與它們的合矢量組成一個三角形，從而求出合矢量，這個方法叫做三角形組成一個三角形，從而求出合矢量，這個方法叫做三角形定則定則a兩個矢量首尾相接，從第一個矢量的始端指向第兩個矢量首尾相接，從第一個矢量的始端指向第二個矢量末端的有向線段就表示合矢量的大小和方向如二個矢量末端的有向線段就表示合矢量的大小和方向如下圖下圖第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理b推論：三個力合成時，若每兩個力都首尾相接地推論：三個力合成時，若每兩個力都首尾相接地組成三角形，則三力合

12、力為零如下圖所示組成三角形，則三力合力為零如下圖所示第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理 把一個力把一個力f分解成兩個分力分解成兩個分力f1，f2，已知一個分力，已知一個分力f1的方向和另一個分力的方向和另一個分力f2的大小，它的解的大小，它的解()a一定是惟一解一定是惟一解b可能有惟一解可能有惟一解c可能無解可能無解 d可能有兩個解可能有兩個解解析：解析：本題采用圖示法和三角形知識進行分析，從力本題采用圖示法和三角形知識進行分析，從力f的端點的端點o作出分力作出分力f1的方向，以的方向，以f的另一端為圓心，用另的另一端為圓心，用另一分力一分力f2的

13、大小為半徑作圓的大小為半徑作圓(1)若若f2f2fsin，圓與，圓與f1相割，可得兩個三角形，應(yīng)相割，可得兩個三角形，應(yīng)有兩個解，如圖有兩個解，如圖(c)所示所示(4)若若f2f，圓與，圓與f作用線相交一個點，可得一個三角作用線相交一個點，可得一個三角形，還是一解如圖形，還是一解如圖(d)所示所示答案：答案：bcd第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理 (2009蘇州中學(xué)高一檢測蘇州中學(xué)高一檢測)下列說法正確的是下列說法正確的是()a已知合力大小、方向，則其分力必為確定值已知合力大小、方向，則其分力必為確定值b已知兩分力大小、方向，則它們的合力必為確定已知兩分力大小、方向，則它們的合力必為確

14、定值值c分力數(shù)目確定后，若已知各分力大小、方向，必分力數(shù)目確定后，若已知各分力大小、方向，必可依據(jù)平行四邊形定則求出總的合力來可依據(jù)平行四邊形定則求出總的合力來d若合力為確定值，可根據(jù)要求的兩個方向、依據(jù)若合力為確定值，可根據(jù)要求的兩個方向、依據(jù)平行四邊形定則一定可求出這兩個分力大小平行四邊形定則一定可求出這兩個分力大小答案：答案：bc第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理解析：解析：已知合力大小、方向其分力可能有無數(shù)多組，已知合力大小、方向其分力可能有無數(shù)多組，a錯若已知兩分力大小、方向，根據(jù)平行四邊形定則，錯若已知兩分力大小、方向，根據(jù)平行四邊形定則，其合力為確定值，其合力為確定值，b對

15、若分力確定后，可應(yīng)用平行四邊對若分力確定后，可應(yīng)用平行四邊形定則，求總的合力，形定則，求總的合力，c對合力為確定值，若兩分力的對合力為確定值，若兩分力的方向與合力在同一直線上，則兩分力可能有無數(shù)組解，方向與合力在同一直線上，則兩分力可能有無數(shù)組解，d錯錯.第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理 如下圖所示，光滑斜面的傾角為如下圖所示，光滑斜面的傾角為，有兩個相同的，有兩個相同的小球，分別用光滑擋板小球，分別用光滑擋板a、b擋住，擋板擋住，擋板a沿豎直方向，擋沿豎直方向，擋板板b垂直斜面，則兩擋板受到小球壓力大小之比為垂直斜面，則兩擋板受到小球壓力大小之比為_，斜面受到的兩個小球壓力的大小之比

16、為，斜面受到的兩個小球壓力的大小之比為_第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理解析：解析：根據(jù)兩球所處的環(huán)境，正確進行力的作用效果根據(jù)兩球所處的環(huán)境，正確進行力的作用效果分析，作力的平行四邊形，力的計算可轉(zhuǎn)化為直角三角形分析，作力的平行四邊形，力的計算可轉(zhuǎn)化為直角三角形的邊角計算，從而求出壓力之比的邊角計算，從而求出壓力之比. 對球?qū)η?所受重力來說，其效果有二：第一，使物體欲所受重力來說，其效果有二：第一，使物體欲沿水平方向推開擋板；第二，使物體壓緊斜面因此，其沿水平方向推開擋板；第二，使物體壓緊斜面因此，其力的分解如圖甲所示，由此得兩個分力，大小分別為：力的分解如圖甲所示，由此得兩個分力

17、，大小分別為：第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理f1gtan，f2g/cos.對球?qū)η?所受重力所受重力g來說，其效果有二：第一，使物體垂來說，其效果有二：第一，使物體垂直擠壓擋板；第二，使物體壓緊斜面因此，其力的分解直擠壓擋板；第二，使物體壓緊斜面因此，其力的分解如上圖乙所示，由此可得兩個分力的大小分別為：如上圖乙所示，由此可得兩個分力的大小分別為：第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理答案：答案：1 cos，1 cos2點評：點評：要根據(jù)重力要根據(jù)重力g產(chǎn)生的實際效果進行分解產(chǎn)生的實際效果進行分解本題中兩檔板放置的方位不同，重力的分力大小和方本題中兩檔板放置的方位不同，重力的分力大

18、小和方向也就不一樣向也就不一樣第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理 三段不可伸長的細繩三段不可伸長的細繩oa、ob和和oc能承受的最大拉能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如下圖所示其中力相同，它們共同懸掛一重物，如下圖所示其中ob是水是水平的，平的，a端、端、b端固定，若逐漸增加端固定，若逐漸增加c端所掛物體的質(zhì)量，端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩是則最先斷的繩是()a必定是必定是oab必定是必定是obc必定是必定是ocd可能是可能是ob也可能是也可能是oc答案：答案：a第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理解析：解析：選選o點為研究對象審題知點為研究對象審題知o點處于靜止狀態(tài)，點

19、處于靜止狀態(tài)，o點受力的合力為點受力的合力為0.做受力圖如圖平移后得靜力平衡三角做受力圖如圖平移后得靜力平衡三角形形所以由靜力平衡三角形知，所以由靜力平衡三角形知，fa、fb和和fc中中fa最大，故最大，故首先斷的繩為首先斷的繩為oa，故選，故選a.第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理 如圖，重力為如圖，重力為500n的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引重重200n的物體，當(dāng)繩與水平面成的物體，當(dāng)繩與水平面成60角時，物體靜止，不角時，物體靜止，不計滑輪與繩的摩擦求地面對人的支持力和摩擦力計滑輪與繩的摩擦求地面對人的支持力和摩擦力第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理

20、解析：解析：人和物體靜止，所受合力皆為零，對物體分析人和物體靜止，所受合力皆為零，對物體分析得到：繩的拉力得到：繩的拉力f等于物重等于物重200n；人受四個力作用，將繩；人受四個力作用，將繩的拉力分解，即可求解的拉力分解，即可求解如圖所示，將繩的拉力分解得：如圖所示，將繩的拉力分解得：水平分力水平分力第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理點評：點評：正交分解法不僅可以應(yīng)用于力的分解，也可應(yīng)正交分解法不僅可以應(yīng)用于力的分解，也可應(yīng)用于其他任何矢量的分解，我們選取坐標軸時，可以是任用于其他任何矢量的分解，我們選取坐標軸時，可以是任意的，不過選擇合適的坐標軸可以使問題簡化，通常坐標意的，不過選擇合

21、適的坐標軸可以使問題簡化，通常坐標系的選取有兩個原則：系的選取有兩個原則：(1)使盡量多的矢量處在坐標軸上，使盡量多的矢量處在坐標軸上，(2)盡量使未知量處在坐標軸上盡量使未知量處在坐標軸上第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理 舉重運動中保持杠鈴的平衡十分重要如圖所示，舉重運動中保持杠鈴的平衡十分重要如圖所示，若運動員舉起若運動員舉起1 800 n的杠鈴后雙臂保持的杠鈴后雙臂保持106角，處于平角，處于平衡狀態(tài)，此時運動員兩手臂受力各是多大衡狀態(tài)，此時運動員兩手臂受力各是多大(sin530.8，cos530.6)?答案：答案：1 500 n1 500 n第三章第三章 相互作用相互作用人教版

22、物理解析：解析：方法一取杠鈴為研究對象，受到重力和兩手方法一取杠鈴為研究對象，受到重力和兩手對它的作用力，如圖所示為方便起見，把三個力畫成共對它的作用力，如圖所示為方便起見，把三個力畫成共點力點力第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理將兩個將兩個fn分解為豎直方向和水平方向的分力分解為豎直方向和水平方向的分力fny和和fnx，如圖所示，則有，如圖所示，則有g(shù)2fny2fncos53，可解得可解得fn1 500 n.方法二將它們移到同一點，再把兩個方法二將它們移到同一點，再把兩個fn合成，得圖合成，得圖所示的菱形，加一條輔助線后得到四個直角三角形，所以所示的菱形，加一條輔助線后得到四個直角三角

23、形，所以 第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理 工廠里常用三角皮帶傳遞動力，而很少使用平皮帶，工廠里常用三角皮帶傳遞動力，而很少使用平皮帶，為研究其中的原因，某同學(xué)選用兩本硬質(zhì)面的書，一本小為研究其中的原因，某同學(xué)選用兩本硬質(zhì)面的書，一本小字典字典a，一本稍大的精裝書，一本稍大的精裝書b，用與書內(nèi)頁相同的紙在這兩，用與書內(nèi)頁相同的紙在這兩本書外作為封面本書外作為封面(1)模擬平皮帶的情況：把小字典模擬平皮帶的情況：把小字典a平放在大書平放在大書b上，上，將將b一端逐漸抬起，直至字典剛可滑動，記下這時大書斜一端逐漸抬起，直至字典剛可滑動，記下這時大書斜面的傾角面的傾角1，如圖中，如圖中(a)

24、所示，設(shè)字典質(zhì)量為所示，設(shè)字典質(zhì)量為m，則此時字，則此時字典與大書本間的最大靜摩擦力典與大書本間的最大靜摩擦力fmgsin1.第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理(a)(b)(2)模擬三角皮帶的情況：如圖中模擬三角皮帶的情況：如圖中(b)，把小字典跨放在，把小字典跨放在大書本的書脊上，同樣將大書本的一端抬高，至小字典剛大書本的書脊上，同樣將大書本的一端抬高，至小字典剛要滑動為止，設(shè)書脊與水平面的夾角為要滑動為止，設(shè)書脊與水平面的夾角為2，則最大靜摩擦，則最大靜摩擦力力fmgsin2，這里小字典比作三角皮帶槽，大書本比，這里小字典比作三角皮帶槽，大書本比作三角皮帶，這個最大靜摩擦力也相當(dāng)于三角皮帶槽與三作三角皮帶，這個最大靜摩擦力也相當(dāng)于三角皮帶槽與三角皮帶間的最大靜摩擦力角皮帶間的最大靜摩擦力第三章第三章 相互作用相互作用人教版物理實驗中，你可以發(fā)現(xiàn)實驗中，你可以發(fā)現(xiàn)2比比1要大得多由此即可說明要大得多由此即可說明三角皮帶可以產(chǎn)生大得多的摩擦力為什么三角皮帶可以三角皮帶可以產(chǎn)生大得多的摩擦力為什么三角皮帶可以產(chǎn)生比平皮帶大得多的靜摩擦力呢？試作分析說明產(chǎn)生比