物理3.5力的分解課件人教版必修

第三章相互作用5力的分解【復(fù)習(xí)引入】

1、什么是力的合成，它遵循什么的法則？

2、合力與分力有什么關(guān)系？

我們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便，受力分析后我們有時要對物體所受的力進行力的合成，同樣是為了研究問題的方便，我們還需要對物體所受的一個或者幾個力進行分解。一、力的分解與法則

定義：求一個已知力的分力的過程叫力的分解。

遵守的法則------------平行四邊形定則力的分解過程就是把要分解的力做為平行四邊形的對角線求兩個鄰邊。力的合成力的分解分力合力力的合成和力的分解都體現(xiàn)了等效替代思想。若不加限制條件，同一個力可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的力。加限制條件的力的分解（兩種有唯一解的簡單情況）1、已知兩個分力的方向，（唯一解）2、已知一個分力的大小和方向（唯一解）OFF1F2OFF1F23．已知合力F以及F1的方向和F2的大小，有下面幾種可能：(1)當(dāng)F2＜Fsinθ時，無解．(2)當(dāng)F2＝Fsinθ時，有唯一解．(3)當(dāng)Fsinθ＜F2＜F時，有兩解．(4)當(dāng)F2＞=F時，有唯一解．特別提醒：根據(jù)已知條件，利用作圖法作平行四邊形可能用到的作圖方法有：①過一點作另一條直線的平行線．②以某點為圓心，以定長為半徑畫圓弧．1．將一個有確定方向的力F＝10N分解成兩個分力，已知一個分力F1有確定的方向，與F成30°夾角，另一個分力F2的大小為6N，則在分解時(

)A．有無數(shù)組解B．有兩組解C．有唯一解D．無解變式訓(xùn)練二、實際問題中力的分解方法

1.按照力的實際作用效果來進行分解。

農(nóng)田耕作時，拖拉機斜向上拉耙:

按效果分解法1．根據(jù)一條對角線可以作出無數(shù)個平行四邊形，即有無數(shù)組解，但在實際分解時，一般要按力的實際作用效果分解，其步驟是：(1)先根據(jù)力的實際效果確定兩個分力的方向;(2)再根據(jù)兩個分力的方向作出力的平行四邊形；(3)根據(jù)三角形的邊角關(guān)系，計算出分力的大小和方向．F放在水平面上的物體，受到與

水平方向成角的拉力F的作用。F1=FcosF2=Fsin實例1：

豎直向上提水平向右拉產(chǎn)生兩個效果F1F2特別提醒：(1)對力進行分解時，按力的作用效果準確確定出兩分力的方向是關(guān)鍵．(2)作出平行四邊形后分力大小的計算常用到直角三角形、相似三角形等有關(guān)的幾何知識．FFF1F2【變式訓(xùn)練】實例2：放在斜面上的物體，受到豎直向下的重力作用。GG1G2把重力分解為：使物體平行于斜面下滑的力G1,

使物體垂直于斜面壓緊斜面的力G2。G1=GsinG2=Gcos思考：斜面傾角越大，G1、G2的大小將如何變化？G1增大，G2減小2.正交分解法1．概念：將力沿著兩個選定的相互垂直的方向分解，叫力的正交分解．2．優(yōu)點：其目的是將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算．其優(yōu)點有(1)可借助數(shù)學(xué)中的直角坐標系對力進行描述．(2)分解時只需熟知三角函數(shù)關(guān)系，幾何關(guān)系簡單，容易求解．3．步驟(1)建立坐標系：以共點力的作用點為坐標原點，直角坐標系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標軸上．(2)正交分解各力：將每一個不在坐標軸上的力分解到x軸和y軸上，并在圖上注明，用符號Fx和Fy表示,如圖3－5－10所示．圖3－5－10特別提醒：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．

如圖3－5－11所示，重力為500N的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引重力為200N的物體，當(dāng)繩與水平面成60°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的大?。畧D3－5－11例3【精講精析】

人與重物靜止，所受合力皆為零，對重物受力分析得,繩的拉力F1＝200N；對人受力分析，人受四個力作用，重力G、拉力F1、支持力FN、摩擦力Ff，可將繩的拉力F1正交分解，如圖3－5－12所示．根據(jù)平衡方程可得：圖3－5－12【方法總結(jié)】

建立坐標系遵守的原則：(1)使盡量多的矢量落在坐標軸上；(2)盡量使未知量落在坐標軸上．圖3－5－13變式訓(xùn)練ABD解決實際問題:

公園的滑梯傾角為什么比較大？為什么高大的立交橋要建有很長的引橋呢？θGF1F2θθF1F2Gθ放在斜面上的物體所受重力G產(chǎn)生怎樣的作用效果？如何分解？【變式訓(xùn)練】⊙例3作用在三角支架上的力,

產(chǎn)生怎樣的作用效果？如何分解？⊙F1=F