力的分解課件

3.4力的合成和分解通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道，求幾個(gè)力的合力的過程叫力的合成。分力合力等效替代FF1、F2、F3…力的合成我們可不可以把一個(gè)力分解成幾個(gè)力？該怎么分呢？遵循平行四邊形定則課堂引入定義：求一個(gè)力分力的過程叫力的分解。力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，力的分解也遵循平行四邊形定則。F合力的合成結(jié)果唯一F1F2F3F4F5F6FF1F2沒有其它限制時(shí)，力的分解有無數(shù)種結(jié)果一條對(duì)角線，可以畫出多少個(gè)平行四邊形？力的分解01FF1F2F1F2F1F2怎樣的分解才最符合實(shí)際呢？如何分解02動(dòng)手試試：如圖，用鉛筆支起圖中的繩子F的作用效果:①橡皮條被拉伸②掌心受到壓力ABCθFF1θF2親自體會(huì)03看來按力的作用效果來分解比較適宜思考：車在平路上行駛時(shí)它的重力產(chǎn)生了什么效果？上坡呢？G重力→壓力→使路面發(fā)生形變GG1G2①重力→壓力→使路面發(fā)生形變②重力→使小車有下滑〔趨勢(shì)〕力分解的依據(jù)04依據(jù)：按力的作用效果分解分解的步驟：〔1〕分析力的作用效果；〔2〕據(jù)力的作用效果定分力的方向;(畫兩個(gè)分力的方向)〔3〕用平行四邊形定則定分力的大小;〔4〕據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求分力的大小和方向?？梢耘e例說明嗎？力的分解步驟05實(shí)例1：水平面上的物體，受到與水平方向成

角的拉力F的作用。試根據(jù)力的作用效果分解F。

物理模型FF1=F

cos

F2=F

sin

F1F2F產(chǎn)生的作用效果：①水平向前拉物體②豎直向上提物體問題模型101

物理模型按照力的作用效果分解實(shí)例2：為什么高大的立交橋要建有很長(zhǎng)的引橋呢？

GF1F2F1=Gsin

F2=Gcos

斜面傾角

越大，F(xiàn)1越大、F2的越小。問題模型202實(shí)例3：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？

θGF1F2θθF1F2Gθ重力產(chǎn)生的效果使物體緊壓擋板使物體緊壓斜面重力產(chǎn)生的效果使物體緊壓擋板使物體緊壓斜面問題模型303實(shí)例4：將重物通過繩子懸掛起來，根據(jù)力的作用效果分解F或G。θF1F2θFGθF1F2θ

問題模型404實(shí)例5：可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿AC和BC

，BC

桿水平。在它們的連接處C點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的力F

。ABCθFF1θABCθFF1θF2F2F2=Fcotθ

F1=Fcotθ

問題模型50501確定要分解的力02分析力的作用效果03確定兩個(gè)分力方向04畫力的平行四邊形方法總結(jié)10力的分解時(shí)一般按力的作用效果和實(shí)際需要進(jìn)行分解力的分解分類討論P(yáng)ART03當(dāng)一個(gè)確定的合力加上相應(yīng)條件限制，它的分力有沒有唯一解？1.兩分力的方向：2.一個(gè)分力的大小和方向：FFF1F1F2F2唯一解唯一解幾種常見情況003.一個(gè)確定的合力和兩個(gè)分力F1和F2的大小：兩個(gè)解F1+F2＞FF1+F2=FF1+F2＜FF2F1FF2F1FFF1F2F2F1F無解一個(gè)解F1、F2和F一起構(gòu)成封閉三角形幾種常見情況004.一個(gè)確定的合力和一個(gè)分力F1的方向和另一個(gè)分力F2的大小：OFF1θ①當(dāng)

F2<Fsinθ時(shí)，無解；②當(dāng)F2=Fsinθ時(shí)，有唯一解；③當(dāng)

Fsinθ<F2<F時(shí),有兩個(gè)解；④當(dāng)F2≥F時(shí),有唯一解。幾種常見情況00力的正交分解1.力的正交分解:將力沿兩互相垂的方向分解FxFyFy=F·sinθx方向的分力:Fx=F·cosθ0xyy方向的分力:θF為什么要正交分解呢？力的正交分解01

化復(fù)雜的矢量運(yùn)算為普通的代數(shù)運(yùn)算，將力的合成化簡(jiǎn)為同向或反向或垂直方向。便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式來解決矢量的運(yùn)算。2.正交分解的目的正交分解法求合力，運(yùn)用了“欲合先分〞的策略，即為了合成而分解，降低了運(yùn)算的難度，是一種重要思想方法。3.正交分解的根本思想分解時(shí)最好兼顧力的實(shí)際效果正交分解的目的和思想02F1F2xyOF2yF1yF1xF2X〔2〕將不在坐標(biāo)軸上的力分解到坐標(biāo)軸上；〔1〕建立xoy直角坐標(biāo)系F1X=F1cosθ1F1y=F1sinθ1F2X=F2cosθ2F2y=F2sinθ2F1F2θ1θ24.正交分解的步驟正交分解的步驟03〔3〕分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和，即Fx＝F1x＋F2x＋……

Fy＝F1y＋F2y＋……〔4〕求共點(diǎn)力的合力：與x軸正方向的夾角為θxyo

FX

Fy

Fθ大小：方向：正交分解的步驟03F拉θxyG

f靜NoF2F1θOxyvGFNf滑正交分解的常見模型04

【解析】F1F2F3F4xyF2xF2yF3yF3xF4xF4y600300600典例分析05Fy=NFx=-1/2NF=1Nxy

【解析】處理問題時(shí)，什么時(shí)候用代數(shù)運(yùn)算，什么情況下用平行四邊形定則呢？典例分析05矢量與標(biāo)量PART05標(biāo)量：在物理學(xué)中，只有大小而沒有方向的物理量叫標(biāo)量。矢量：在物理學(xué)中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。如：力、位移、速度、加速度等如：時(shí)間、路程、質(zhì)量、溫度、長(zhǎng)度、能量、速率等矢量運(yùn)算遵循平行四邊形定則標(biāo)量運(yùn)算遵循算術(shù)加法法則矢量與標(biāo)量00總結(jié)提升PART06力的分解0102實(shí)例分析04正交分解03分類討論力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，力的分解也遵循平行四邊形定則。一個(gè)確定的合力和一個(gè)分力F1的方向和另一個(gè)分力F2的大?。孩佼?dāng)F2<Fsinθ時(shí)，無解；②當(dāng)F2=Fsinθ時(shí)，有唯一解；③當(dāng)Fsinθ<F2<F時(shí),有兩個(gè)解；④當(dāng)F2≥F時(shí),有唯一解。力的正交分解:將力沿兩互相垂的方向分解力的分解的方法：按實(shí)際作用效果分解力。課堂總結(jié)【練習(xí)1】〔2021·江蘇·鹽城市田家炳中學(xué)高一期中〕如下圖，某工人正在修理草坪，推力F與水平方向成α角，則推力在水平方向的分力為〔〕A．Fsinα B．Fcosα C． D．【參考答案】B課堂練習(xí)【練習(xí)2】車載支架是一種非常實(shí)用的小工具，可將其簡(jiǎn)化成相互垂直的斜面AB和斜面BC〔如圖〕，斜面BC與水平面的夾角為θ，質(zhì)量為m的在兩個(gè)斜面之間保持靜止，重力加速度為g。將重力沿AB、BC方向分解，則沿斜面AB的分力大小為〔〕A．mgsinθ B．mgcosθ C． D．【參考答案】B課堂練習(xí)【練習(xí)3】明朝謝肇淛的《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè)，議欲正之，非萬緡不可。一游僧見之，曰：無煩也，我能正之、〞游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如下圖，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則〔〕A．假設(shè)F一定，θ大時(shí)FN大 B．假設(shè)F一定，θ小時(shí)FN大C．假設(shè)θ一定，F(xiàn)大時(shí)FN小 D．假設(shè)θ一定，F(xiàn)小時(shí)FN大【參考答案】B課堂練習(xí)【練習(xí)4】在同一平面內(nèi)作用著三個(gè)共點(diǎn)力，它們的大小和方向如下圖。，，則這三個(gè)力的合力大小為〔〕A．5N B． C． D．7N【參考答案】A課堂練習(xí)【練習(xí)5】表演的平安網(wǎng)如圖甲所示，網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方形格子，O、a、b、c、d等為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn)，平安網(wǎng)水平張緊后，質(zhì)量為m的運(yùn)發(fā)動(dòng)從高處落下，恰好落在O點(diǎn)上。該處下凹至最低點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)繩dOe、bOg均為1200如圖乙所示，此時(shí)O點(diǎn)受到向下的沖擊力大小為4F，則這時(shí)O點(diǎn)周圍每根網(wǎng)繩承受的張力大小為〔〕A．F B．2F C．4F+mg D．【參考答案】B課堂練習(xí)【練習(xí)6】如下圖，將力F分解為F1和F2兩個(gè)分力，假設(shè)F1的大小，F(xiàn)2與F之間的夾角α，且α為銳角。在求解F2大小時(shí)〔

〕A．假設(shè)F1>Fsinα?xí)r，則F2一定有兩解B．假設(shè)F1=Fsinα?xí)r，則F2有唯一解C．假設(shè)F1<Fsinα?xí)r，則F2有唯一解D．假設(shè)F1>F時(shí)，則F2一定無解【參考答案】B課堂練習(xí)【練習(xí)7】如下圖，水平地面上靜止的物體重G=100N，假設(shè)受一與水平方向成角的拉力F=60N，此時(shí)物體所受的摩擦力f=16N．〔，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力〕〔1〕求物體所受的合力；〔2〕求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；〔3〕假設(shè)將