《力的分解》參考教案1_第1頁
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文檔簡介

9/95.2力的分解學(xué)習(xí)目標(biāo):1.理解力的分解和分力的概念。2.知道力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵循力的平行四邊形定則。3.會(huì)從力的作用的實(shí)際效果出發(fā)進(jìn)行力的分解,掌握力的分解的定解條件。4.會(huì)根據(jù)力的平行四邊形定則用作圖法求分力,會(huì)用直角三角形的知識(shí)計(jì)算分力。5.理解力的正交分解法,會(huì)用直角三角形知識(shí)計(jì)算分力。學(xué)習(xí)重點(diǎn):理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,會(huì)利用平行四邊形進(jìn)行力的分解。學(xué)習(xí)難點(diǎn):力的分解的定解條件的確定。主要內(nèi)容:分力力的分解分力幾個(gè)力,如果它們共同產(chǎn)生的效果跟作用在物體上的一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同,則這幾個(gè)力就叫做那個(gè)力的分力(那個(gè)力就叫做這幾個(gè)力的合力)。注意:分力與合力是等效替代關(guān)系,其相同之處是作用效果相同;不同之處是不能同時(shí)出現(xiàn),在受力分析或有關(guān)力的計(jì)算中不能重復(fù)考慮。力的分解求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。1.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。同樣遵守力的平行四邊形定則:如果把已知力F作為平行四邊形的對(duì)角線,那么,與力F共點(diǎn)的平行四邊形的兩個(gè)鄰邊就表示力F的兩個(gè)分力F1和F2。2.力的分解的特點(diǎn)是:同一個(gè)力,若沒有其他限制,可以分解為無數(shù)對(duì)大小、方向不同的力(因?yàn)閷?duì)于同一條對(duì)角線.可以作出無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形)。通常根據(jù)力的作用效果分解力才有實(shí)際意義。3.按力的效果分解力F的一般方法步驟:(1)根據(jù)物體(或結(jié)點(diǎn))所處的狀態(tài)分析力的作用效果(2)根據(jù)力的作用效果,確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向;(3)根據(jù)兩個(gè)分力的方向畫出平行四邊形;(4)根據(jù)平行四邊形定則,利用學(xué)過的幾何知識(shí)求兩個(gè)分力的大小。也可根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)用計(jì)算法。例如,物體重G,放在傾角為θ的斜面上時(shí),重力常分解為沿斜面向下的分力F1=Gsinθ(表示重力產(chǎn)生的使物體沿斜面下滑的效果)和垂直斜面向下的分力F2=Gcosθ(表示重力產(chǎn)生的使物體緊壓斜面的效果)例:二、力的正交分解法:1.將一個(gè)力沿著兩個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行分解的方法稱為力的正交分解法。力的正交分解法是力學(xué)問題中處理力的最常用的方法。如放在斜面上的物體的重力分解成垂直于斜面與平行于斜面的兩個(gè)分力就是采用了力的正交分解法。力的正交分解法的優(yōu)點(diǎn):其一,借助數(shù)學(xué)中的直角坐標(biāo)系(x,y)對(duì)力進(jìn)行描述;其二,幾何圖形關(guān)系簡單,是直角三角形,解直角三角形方法多,容易求解。1.正交分解的一般步驟:a.建立xOy直角坐標(biāo)系b.將所有力依次向x軸和y軸上分解為Fx1、Fx2……,F(xiàn)y1、Fy2……c.分別求出x軸和y軸上的合力Fx、Fyd.求出合力F,大小方向【例四】大小均為F的三個(gè)力共同作用在O點(diǎn),如圖,F(xiàn)1與F2、F2與F3之間的夾角均為60o,求合力?!纠濉咳鐖D,從正六邊形ABCDEF的一個(gè)頂點(diǎn)A向其余五個(gè)頂點(diǎn)作用著五個(gè)力F1、F2、F3、F4、F5,已知F1=f,且各個(gè)力的大小跟對(duì)應(yīng)的邊長成正比,用正交分解法求這五個(gè)力的合力大小和方向。三、力的分解的應(yīng)用:1.城市的高架橋則要建造很長的引橋,目的是為了減小坡度,使行車更加方便和安全,如下圖所示2.斧子為什么很容易將原木向兩邊劈開?看下圖,尋找答案由上圖可知:兩個(gè)分力間的夾角越大,分力也就越大。3.看一看,想一想課堂訓(xùn)練:1.一重為G的物體放在光滑斜面上,受到斜面的彈力FN,如圖所示,設(shè)使物體沿斜面下滑的力為F1,則()A.F1是FN與G的合力B.F1是G沿斜面向下的分力C.G分解為F1和物體對(duì)斜面的壓力F2D.物體受到G、FN、F1和使物體垂直于斜面壓緊斜面的力F22.下列有關(guān)合力與分力的說法,正確的是()A.分力總是小于合力B.對(duì)力進(jìn)行正交分解時(shí),分力總是小于合力C.將5N的力進(jìn)行分解,可以得到50N的分力D.將5N的力進(jìn)行分解,不可以得到1N的分力3.如右圖示,一個(gè)半徑為r,重為G的圓球被長為r的細(xì)線AC懸掛在墻上,求球?qū)?xì)線的拉力T和球?qū)Φ膲毫。附件:對(duì)一個(gè)已知力進(jìn)行分解的幾種常見的情況和力的分解的定解問題將一個(gè)力F分解為兩個(gè)分力,根據(jù)力的平行四邊形法則,是以這個(gè)力F為平行四邊形的一條對(duì)角線作一個(gè)平行四邊形。在無附加條件限制時(shí)可作無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形。這說明兩個(gè)力的合力可唯一確定,一個(gè)力的兩個(gè)分力不是唯一的。要確定一個(gè)力的兩個(gè)分力,一定有定解條件。對(duì)一個(gè)已知力進(jìn)行分解的幾種常見的情況①②③④⑤2.力的分解的定解條件一個(gè)力有確定的兩個(gè)分力的條件是:a、已知合力及兩分力方向,求分力大小,有唯一定解;b、已知合力及一個(gè)分力的大小方向,求另一分力大小方向,有唯一定解;【例二】試判斷:(1)若已知兩個(gè)分力F1和F2的方向,如圖1所示,F(xiàn)1、F2有唯一解嗎?(2)若已知一個(gè)分力F1的大小和方向,如圖2所示,另一個(gè)分力F2有唯一解嗎?(3)若已知兩個(gè)分力F1和F2的大小,如圖3所示,F(xiàn)1,F(xiàn)2

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