浙江省義烏市第三中學(xué)高一物理必修一課件：實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 (1)

1、3.5 3.5 力的分解力的分解zxxk平行四邊形定則平行四邊形定則一個(gè)力一個(gè)力( (合力合力) )幾個(gè)力幾個(gè)力( (分力分力) )力的合成力的合成效果相同效果相同力的分解力的分解F力力F F1 1、F F2 2可以替代力可以替代力F F，是力，是力F F的兩個(gè)分力的兩個(gè)分力問(wèn)題：拖拉機(jī)斜向上拉耙的力問(wèn)題：拖拉機(jī)斜向上拉耙的力F F產(chǎn)生了什么效產(chǎn)生了什么效果？果？使耙克服泥土阻力前進(jìn)使耙克服泥土阻力前進(jìn)將耙向上提將耙向上提作用效果作用效果一、力的分解一、力的分解 求一個(gè)力的分力求一個(gè)力的分力1 1、力的分解是力的合成的逆運(yùn)算、力的分解是力的合成的逆運(yùn)算zxxk2 2、力的分解的方法：、力的分解

2、的方法：平行四邊形定則平行四邊形定則作法：作法：把已知力把已知力F F作為平行四邊形的作為平行四邊形的對(duì)對(duì)角線角線，那么，那么，與力與力F F共點(diǎn)的平行四邊形共點(diǎn)的平行四邊形的兩個(gè)鄰邊的兩個(gè)鄰邊也就表示力也就表示力F F的兩個(gè)分力。的兩個(gè)分力。FF1F2 若沒(méi)有其它限制，同一個(gè)力可以分解為幾對(duì)若沒(méi)有其它限制，同一個(gè)力可以分解為幾對(duì)大小、方向不同的分力？大小、方向不同的分力？FF1F2F3F5F6無(wú)數(shù)對(duì)！無(wú)數(shù)對(duì)！ F43 3、思考一、思考一: :如圖，根據(jù)力的作用效果對(duì)物體所受到的重力如圖，根據(jù)力的作用效果對(duì)物體所受到的重力進(jìn)行分解，并求出分力的大小和方向。進(jìn)行分解，并求出分力的大小和方向。G

3、GF F1 1F F2 2F F1 1=G=GSinSinF F2 2=G=GCosCos方向：方向：沿斜面向下沿斜面向下方向：方向：垂直于斜面向下垂直于斜面向下力分解的一般步驟：力分解的一般步驟：1 1）根據(jù)力）根據(jù)力F F的的作用效果作用效果，畫(huà)出兩個(gè)，畫(huà)出兩個(gè)分力的方向分力的方向；2 2）把力）把力F F作為對(duì)角線，作為對(duì)角線，畫(huà)出平行四邊形畫(huà)出平行四邊形；3 3）根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)）根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求解求解分力的大小和方向。分力的大小和方向。3030G G如圖，重為如圖，重為50N50N的球，被一豎直光滑擋板擋住，的球，被一豎直光滑擋板擋住，靜止在傾角為靜止在傾角為3030的光滑斜面上，試根據(jù)力

4、的光滑斜面上，試根據(jù)力的作用效果對(duì)物體所受重力進(jìn)行分解，并求的作用效果對(duì)物體所受重力進(jìn)行分解，并求出兩分力的大小和方向。出兩分力的大小和方向。ZxxkF F1 1F F2 2F F1 1=G/ Cos=G/ Cos= =F F2 2=G=Gtan =tan =方向：水平向左方向：水平向左方向：垂直于斜面向下方向：垂直于斜面向下N N3 33 31 10 00 0N N3 33 35 504 4、力分解有定解的條件、力分解有定解的條件（1 1）已知兩分力的方向）已知兩分力的方向（2 2）已知一個(gè)分力的大小和方向）已知一個(gè)分力的大小和方向F FF FF F1 1F F1 1F F2 2F F2 2

5、一個(gè)水平向右的一個(gè)水平向右的80N80N的力分解的力分解為兩個(gè)分力，一個(gè)分力豎直向?yàn)閮蓚€(gè)分力，一個(gè)分力豎直向下大小為下大小為60N60N，求另一個(gè)分力，求另一個(gè)分力的大小和方向。的大小和方向。F0F F1 1F F2 2例例2、畫(huà)出下圖所示三種情況下重力的兩個(gè)分力：、畫(huà)出下圖所示三種情況下重力的兩個(gè)分力：GGGGGGF 拉物體的斜向拉力產(chǎn)生怎樣的作用效果？如何分解？拉物體的斜向拉力產(chǎn)生怎樣的作用效果？如何分解？在水平地面上拉物體的斜向拉力FFF1F2F2=F sinF1=Fcos二、矢量相加的法則二、矢量相加的法則1 1、平行四邊形定則在位移運(yùn)算中的應(yīng)用、平行四邊形定則在位移運(yùn)算中的應(yīng)用人從人

6、從A A到到B B，再到，再到C C的過(guò)程中，總位移的過(guò)程中，總位移與兩段位移的關(guān)系。與兩段位移的關(guān)系。A AB BC CX X1 1X X2 2X X2 2、三角形定則、三角形定則把兩個(gè)矢量首尾連接求出合矢量的方法。把兩個(gè)矢量首尾連接求出合矢量的方法。一個(gè)物體的速度一個(gè)物體的速度V V1 1在一小段時(shí)間內(nèi)發(fā)在一小段時(shí)間內(nèi)發(fā)生了變化，變成了生了變化，變成了V V2 2，你能根據(jù)三角，你能根據(jù)三角形定則找出變化量形定則找出變化量VV嗎？嗎？3 3、矢量和標(biāo)量、矢量和標(biāo)量矢量：有大小，又有方向，相加時(shí)遵循平行四邊形定則矢量：有大小，又有方向，相加時(shí)遵循平行四邊形定則標(biāo)量：有大小，沒(méi)有方向，求和時(shí)按

7、算術(shù)法則相加標(biāo)量：有大小，沒(méi)有方向，求和時(shí)按算術(shù)法則相加V V1 1V V2 2VV3. 3.當(dāng)當(dāng)F sinF sin FF1 1 F F 時(shí)時(shí)2. 2.當(dāng)當(dāng)F F1 1 Fsin Fsin 時(shí)時(shí) F FF F4. 4.當(dāng)當(dāng)F F1 1 F F 時(shí)時(shí)F F已知合力和一個(gè)分力的方向和另一個(gè)分力的大小已知合力和一個(gè)分力的方向和另一個(gè)分力的大小1. 1.當(dāng)當(dāng)F F1 1 = Fsin= Fsin 時(shí)時(shí) F F 把物體受到的各個(gè)力沿兩個(gè)互相把物體受到的各個(gè)力沿兩個(gè)互相垂直的方向進(jìn)行分解的方法，叫力的垂直的方向進(jìn)行分解的方法，叫力的正交分解法正交分解法2、正交分解法是一種很有用的方法，尤其、正交分解法是

8、一種很有用的方法，尤其適合于三個(gè)或三個(gè)以上共點(diǎn)力作用的情況。適合于三個(gè)或三個(gè)以上共點(diǎn)力作用的情況。一、定義：一、定義：1、目的：將力的合成化簡(jiǎn)為同向或反向或、目的：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(lái)解垂直方向。便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式來(lái)解決矢量的運(yùn)算。決矢量的運(yùn)算。二、利用正交分解法解題的一般步驟二、利用正交分解法解題的一般步驟 1 1、對(duì)物體進(jìn)行受力分析；、對(duì)物體進(jìn)行受力分析；2 2、建立直角坐標(biāo)系、建立直角坐標(biāo)系xoyxoy；建坐標(biāo)系原則：建坐標(biāo)系原則： 、沿物體的運(yùn)動(dòng)方向和垂直于物體的、沿物體的運(yùn)動(dòng)方向和垂直于物體的 運(yùn)動(dòng)方向；運(yùn)動(dòng)方向； 、沿力的方向，使盡

9、量多的力在坐標(biāo)、沿力的方向，使盡量多的力在坐標(biāo)軸上；軸上； C C、通常選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。、通常選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。二、利用正交分解法解題的一般步驟二、利用正交分解法解題的一般步驟 3 3、分別將不在坐標(biāo)軸上的力投影到坐標(biāo)、分別將不在坐標(biāo)軸上的力投影到坐標(biāo)軸上；軸上；4 4、用代數(shù)運(yùn)算法分別求出所有在、用代數(shù)運(yùn)算法分別求出所有在x x軸方向軸方向和和y y軸方向上的投影合力軸方向上的投影合力FxFx 和和FyFy ；5 5、最后根據(jù)平行四邊形定則求得合力的大、最后根據(jù)平行四邊形定則求得合力的大小和方向。小和方向。其中， Fx = Fx1 +Fx2+ Fx3+ Fy = Fy1

10、+Fy2+ Fy3+即：22yxFFFxyFFtanx xy yo o FX Fy F例例1：如圖所示，物體受到：如圖所示，物體受到F1、F2和和F3的的作用，作用， F2與與F3的夾角為的夾角為1350 ，F(xiàn)1與與F3的的夾角為夾角為1500，其中其中F3=10N，物體處于靜止，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則狀態(tài)，則F1和和F2的大小各為多少？的大小各為多少？x xy yo oF1F2F3F1XF1yF2XF2yX：F2X=F1X即：F2cos450=F1cos600Y： F2Y+F1Y=F3即：F2sin450+F1sin600=F3600450三、力的正交分解三、力的正交分解 定義：把一個(gè)已知力沿

11、著兩個(gè)互相定義：把一個(gè)已知力沿著兩個(gè)互相 垂直的方向進(jìn)行分解垂直的方向進(jìn)行分解F1F3F2大?。捍笮。悍较颍悍较颍?2yxFFFyxFFtan（與（與Y軸的夾角）軸的夾角） 木箱重木箱重500 N500 N，放在水平地面上，一個(gè)人放在水平地面上，一個(gè)人用大小為用大小為200 N200 N與水平方向成與水平方向成3030向上的力向上的力拉木箱，木箱沿地平面勻速運(yùn)動(dòng)，求木箱受拉木箱，木箱沿地平面勻速運(yùn)動(dòng)，求木箱受到的摩擦力和地面所受的壓力。到的摩擦力和地面所受的壓力。30F如圖所示如圖所示,用繩用繩AC與與BC吊起一重吊起一重100 N的物的物體體,兩繩兩繩AC、BC與豎直方向的夾角分別為與豎直方

12、向的夾角分別為30和和45,求繩求繩AC和和BC對(duì)物體的拉力大對(duì)物體的拉力大小小.如圖兩細(xì)繩AO，BO懸掛重物G，在保持重物位置不動(dòng)的前提下，轉(zhuǎn)動(dòng)OB繩，使OB繩與豎直方向夾角變大，直到OB繩水平，在移動(dòng)中兩繩受的拉力如何變化？（1）當(dāng)已知合力）當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力的大小、方向及一個(gè)分力F1的方的方向時(shí)，另一個(gè)分力向時(shí)，另一個(gè)分力F2的最小條件是：兩個(gè)分力垂直，的最小條件是：兩個(gè)分力垂直， 如圖（如圖（a）。最小的）。最小的F2=Fsin。（2）當(dāng)已知合力）當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力的方向及一個(gè)分力F1的大小、方的大小、方向時(shí)，另一個(gè)分力向時(shí)，另一個(gè)分力F2最小的條件是：所求分

13、力最小的條件是：所求分力F2與與合力合力F垂直，如圖（垂直，如圖（b）。最小的）。最小的F2=F1sin。 用矢量三角形分析力的動(dòng)態(tài)變化及最小的規(guī)律用矢量三角形分析力的動(dòng)態(tài)變化及最小的規(guī)律如圖所示如圖所示,用長(zhǎng)為用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛一質(zhì)量為的輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小的小球球,對(duì)小球再施加一個(gè)力對(duì)小球再施加一個(gè)力,使繩和豎直方向成使繩和豎直方向成 角并繃緊角并繃緊,小球處于靜止?fàn)顟B(tài)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),此力最小為此力最小為 ( )A. mg sin B. mg cos C. mg tan D. mg cot如何進(jìn)行力的分解如何進(jìn)行力的分解按作用效果進(jìn)行分解按作用效果進(jìn)行分解5 5、如圖所示，用一個(gè)輕質(zhì)三角支架懸掛重物，已、如圖所示，用一個(gè)輕質(zhì)三角支架懸掛重物，已知知ABAB桿所受的最大壓力為桿所受的最大壓力為1000N1000N，ACAC繩所受最大拉繩所受最大拉力為力為2000N2000N，a=30a=3