力的分解 課件- 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

1、力的合成2、力的合成遵循平行四邊形定則復(fù)習(xí)：力可以合成，是否也可以分解呢？第三章第4節(jié)：力的分解學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、什么是力的分解，了解力的分解的一般方法（按作用效果分）；2、會用作圖法求分力，會用直角三角形的知識計(jì)算分力；3、掌握正交分解法。F2F1FF1F2·F什么是力的分解1、定義：求一個已知力的分力的過程。問題1：一、力的分解2、力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。同樣遵守平行四邊形定則。分力F1、F2合力F力的合成力的分解注意:幾個分力與原來那個力是等效的,它們可以互相代替，

并非同時(shí)并存!!!把一個已知力F作為平行四邊形的對角線,那么與力F共點(diǎn)的平行四邊形的兩個鄰邊,就表示力F的兩個分力.問題2：力為什么要分解FF2F1★通過力的分解，可以求出一個力的兩個貢獻(xiàn)★通過力的分解，可以使關(guān)系由復(fù)雜變得簡單問題3：FO·力應(yīng)該怎樣分解···EABFO·3、分解方法（原則）：是由研究的問題所決定的，選擇的分解方法要有利于問題的解決。①按力的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解。某同學(xué)說“在圖中，重力沿垂直斜面方向的分力F2就是物體對斜面的壓力”，你對此有何看法，與同學(xué)們合作探究一下．能解決什么問題例題：把一個物體放在傾角為θ的斜面上，物體受到豎直向下的重力G，但它并不能豎直下落。從力的作用效果看，應(yīng)該怎樣將重力分解？兩個分力的大小與斜面的傾角有什么關(guān)系？實(shí)例分析GθθG2G1兩個分力的大小為：1、分解后，用G1和G2來等效替換G，則G不存在了；2、G的效果：一是平行斜面使物體下滑的力G1：叫下滑力；一是垂直斜面使物體緊壓斜面的力G2：不是物體對斜面的壓力；分析：θ角越大，G1

增大，G2減小聯(lián)系實(shí)際：高大的橋?yàn)槭裁匆旌荛L的引橋？問：上海南浦大橋，其橋面高達(dá)46米，主橋全長846米，引橋總長7500米，你知道為什么高大的橋要造很長的引橋嗎?水滑梯力的分解的步驟：1、找準(zhǔn)要分解的力，判定作用效果。2、確定力的方向；3、作平行四邊形；4、由幾何關(guān)系計(jì)算求得分力大小。FFF1F2q

1、某人用力F斜向上拉物體，請分析力F產(chǎn)生的效果。兩個分力的大小為：鞏固練習(xí)：θF1F2GO·θ2：從力的作用效果看，應(yīng)該怎樣將重力分解？兩個分力的大小與斜面的傾角有什么關(guān)系？（忽略一切摩擦）所以，我們可以由力的作用效果來確定分力的方向.3：輕桿受到的壓力和細(xì)繩受到的拉力分別為多大？··OFF1F2θ能解決什么問題F2F1GT1T2?(θ4：在一根細(xì)線上用輕質(zhì)掛鉤懸掛一重為G的物體，掛鉤與細(xì)線之間的摩擦忽略不計(jì)。已知細(xì)線所成的張角為θ，求細(xì)線的張力為多大？·OG/2F1θ/2(解:θ/2

為什么四兩可以撥千斤？例題：在日常生活中有時(shí)會碰到這種情況：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)過的知識對這一方法作出解釋。FF1F2FO·斧★為什么刀刃的夾角越小越鋒利？能解決什么問題F如果沒有其它限制，對于同一條對角線，可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形．將一個已知力力分解的幾種情況1、已知合力和兩個分力方向結(jié)論：唯一的一組解

FF1F22、已知合和力其中一個分力F1的大小和方向結(jié)論：唯一的一組解

FF1F23、已知合力和兩個分力的大小結(jié)論：1、當(dāng)時(shí)有兩組解。時(shí)有唯一的一組解。時(shí)無解。2、當(dāng)3、當(dāng)FF1F2FF1F24、已知一個分力的大小和另一個分力的方向FF1F2θ結(jié)論：1、<F2<F,有兩組解。2、F2=有唯一的一組解3、F2<無解

F2>F,有唯一的一組解F1F2F3F4F12F123F1234

先求出任意兩個力的合力，再求出這個合力跟第三個力的合力，直到把所有的力都合成進(jìn)去，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力.問題：物體受4個力，如何求這四個力的合力？1.定義：把力沿著兩個選定的互相垂直的方向

分解，叫做力的正交分解法。2.目的：是化復(fù)雜的矢量運(yùn)算為普通代數(shù)運(yùn)算，它是處理力的合成與分解的復(fù)雜問題的一種簡便方法。3.正交分解法的基本思想：先分解后合成即為了合成而分解三、力的正交分解正交分解步驟：三、力的正交分解定義：把一個已知力沿著兩個互相垂直的方向進(jìn)行分解①建立xoy直角坐標(biāo)系②沿xoy軸將各力分解③求xy軸上的合力Fx,Fy④最后求Fx和Fy的合力FxyF1F1yF1xF2F2xF2y原則上是任意的，實(shí)際問題中，讓盡可能多的力落在坐標(biāo)方向上，這樣就可以盡可能少分解力．問題：怎樣去選取坐標(biāo)呢？例1：

木箱重500N，放在水平地面上，一個人用大小為200N與水平方向成30°向上的力拉木箱，木箱沿地平面勻速運(yùn)動，求木箱受到的摩擦力和地面所受的壓力。F30°FGFfFNF1F2

解：畫出物體受力圖，如圖所示。

把力F

分解為沿水平方向的分力F1和沿豎直方向的分力F2

。1由于物體在水平方向和豎直方向都處于平衡狀態(tài)，所以FGFfFNF1F2壓力大小也等于400N用正交分解法求合力步驟

1、確定研究對象，畫出物體的受力圖

2、建立直角坐標(biāo)系

3、正交分解各力

4、分別寫出x、y方向的方程

5、根據(jù)方程求解2、如圖所示，質(zhì)量為m的物體在傾角為θ的粗糙斜面上勻速下滑，求物體與斜面間的滑動摩擦因數(shù)。θ

mgFNFfxy∵物體勻速運(yùn)動，合外力為零由x方向合外力為零，有：由y方向合外力為零，有：解得：yx3、如圖，物體重力為10N，AO繩與頂板間的夾角為45o，BO繩水平，試用計(jì)算法求出AO繩和BO繩所受拉力的大小。AOBCFAFAXFAYFAY=FAsin45=FC=GFB=FAX=GFBFCyxo正交分解法4、如圖，氫氣球被水平吹來的風(fēng)吹成圖示的情形，若測得繩子與水平面的夾角為37?，已知?dú)馇蚴艿娇諝獾母×?5N，忽略氫氣球的重力，求：①氫氣球受到的水平風(fēng)力多大？②繩子對氫氣球的拉力多大？風(fēng)37?FTsin37=15NFTcos37=F15NFTFTsin37FTcos37F作業(yè)：1、如圖所示，質(zhì)量為m的物體在與豎直方向成θ角的恒力F作用下沿粗糙墻面向上勻速運(yùn)動，求物體與墻壁間的動摩擦因數(shù)。θF2、如圖，物體A的質(zhì)量為m，斜面傾角α，A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面固定，現(xiàn)有一個水平力F作用在A上，當(dāng)F多大時(shí)，物體A恰能沿斜面勻速向上運(yùn)動？F