3.4力的合成與分解（第2課時(shí)課件）高一物理講練課堂

主講老師：陳慶威第三章：第4節(jié)力的合成與分解2目錄CONTENT力的分解實(shí)例分析分類討論正交分解新課引入01.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，且保持其作用效果不變呢？遵循平行四邊形定則力的分解第一部分力的分解01.定義：求一個(gè)力分力的過程叫力的分解（resolutionofforce）。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。那么，究竟該如何分解？已知一條對(duì)角線，可畫出多少個(gè)平行四邊形？親自體會(huì)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看來按力的作用效果來分解比較合適

分解方式探究03.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)）方式：按力的作用效果分解力的分解步驟04.力的分解步驟：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？實(shí)例分析第二部分問題模型101.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202.

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303.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404.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505.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606.刀刃在物理學(xué)中稱為“劈”,它的截面是一個(gè)夾角很小的銳角三角形。實(shí)例6：刀刃劈物時(shí)力的分解力的作用效果問題模型606.學(xué)生活動(dòng)：找一找衣服上的“劈”FF1F2FF1F2FF1F2問題模型707.F實(shí)例7：拱橋趙州橋是當(dāng)今世界上跨徑最大、建造最早的單孔敞肩型石拱橋。距今1400多年。問題模型808.F2F1·θABOOF·F實(shí)例8：為什么纜繩不能拉直?問題模型909.實(shí)例9：當(dāng)載重卡車陷于泥坑中時(shí)，汽車駕駛員按圖所示的方法，用鋼索把載重卡車和大樹栓緊，在鋼索的中央用較小的垂直于鋼索的側(cè)向力就可以將載重卡車?yán)瞿嗫?，你能否用學(xué)過的知識(shí)對(duì)這一方法作出解釋。F小合力得大分力

“四兩撥千斤”F規(guī)律總結(jié)10.01確定要分解的力02考查力的作用效果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第三部分幾種常見情況01.當(dāng)一個(gè)確定的力加上相應(yīng)條件限制，它的分解情況是否是唯一的？1.已知兩分力的方向：2.已知一個(gè)分力的大小和方向：FFF1F1F2F2唯一解唯一解幾種常見情況02.一個(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?。篛FF1θ①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03.力的正交分解第四部分力的正交分解01.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？正交分解的目的和思想02.

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。1.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。2.正交分解的基本思想分解時(shí)最好兼顧力的實(shí)際效果正交分解的步驟03.F1F2xyOF2yF1yF1xF2X2.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=F2sinθ2F1F2θ1θ23.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?。悍较颍赫环纸獾牟襟E03.正交分解的兩種常見模型04.F拉θxyG

f靜NoF2F1θOxyvGFNf滑典例分析05.

【解析】F1F2F3F4xyF2xF2yF3yF3xF4xF4y600300600Fy=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06.矢量與標(biāo)量第五部分矢量與標(biāo)量00.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)加法法則鞏固提升第四部分課堂小結(jié)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。已知一個(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。練習(xí)1如圖所示，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．精選練習(xí)【參考答案：B】練習(xí)2車載手機(jī)支架是一種非常實(shí)用的小工具，可將其簡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的手機(jī)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．精選練習(xí)【參考答案：B】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，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則（）A．若F一定，θ大時(shí)FN大

B．若F一定，θ小時(shí)FN大C．若θ一定，F(xiàn)大時(shí)FN小 D．若θ一定，F(xiàn)小時(shí)FN大精選練習(xí)【參考答案：B】練習(xí)4如圖所示，將力F分解為F1和F2兩個(gè)分力，若已知F1的大小，F(xiàn)2與F之