高中物理必修一第三章第五节.ppt

第五节 力的分解,第三章 相互作用,1.理解力的分解和分力的概念 2能够根据力的作用效果确定分力的方向 3会用平行四边形定则或三角形定则解决力的分解问题,一、力的分解 自研教材 1定义：已知一个力求它的_的过程，叫做力的分解 2分力与合力的关系：分力与合力_替代在力的分解中，合力是实际存在的，分力是虚拟的，并不存在 3运算法则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守_定则,分力,等效,平行四边形,成功体验 1如果没有限制，一个力可以分解为多少对不同的分力呢？ 提示：无数对 2对一个已知力进行分解时，依据什么分解是唯一的？ 提示：根据力的实际作用效果分解,二、矢量相加的法则 自研教材 1三角形定则 两个矢量_相接，从第一个矢量的_指向第二个矢量_的有向线段就表示合矢量的大小和方向三角形定则是平行四边形定则的简化，实质上是相同的 2矢量：既有大小，又有方向，相加时遵从_定则(或三角形定则)的物理量 3标量：只有大小，没有方向，求和时按照_法则相加的物理量,首尾,始端,末端,平行四边形,算术,成功体验 判断正误 (1)运算时遵循三角形定则的物理量一定是矢量( ) (2)由于矢量的方向用正负表示，故具有正负值的物理量一定是矢量( ) (3)矢量与标量的本质区别是它们的运算方法不同( ) 提示：(1) (2) (3),要点一 对力的分解的讨论 力分解时有解或无解，关键看代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形)，若能，即有解；若不能，则无解具体情况有以下几种： 1已知合力和两个分力的方向时，有唯一解,2已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解,3已知合力以及一个分力的大小和另一个分力的方向时，有下面几种可能： (a)当FsinF2F时，有两解 (b)当F2Fsin 时，有唯一解 (c)当F2Fsin 时，无解 (d)当F2F时，有唯一解,特别提醒：根据已知条件，利用作图法作平行四边形可能用到的作图方法有：过一点作另一条直线的平行线以某点为圆心，以定长为半径画圆弧,把一个80 N的力F分解成两个分力F1、F2，其中力F1与F的夹角为30，求： (1)当F2最小时，另一个分力F1的大小 (2)F250 N时F1的大小,【方法总结】 (1)画矢量图是解决力的分解问题的有效途径(2)涉及“最大”、“最小”等极值问题时，可多画几种不同情形的图，通过比较鉴别正确情景,跟踪训练1 将一个有确定方向的力F10 N分解成两个分力，已知一个分力F1有确定的方向，与F成30夹角，另一个分力F2的大小为6 N，则在分解时( ) A有无数组解 B有两组解 C有唯一解 D无解,要点二 按效果分解法 1根据一条对角线可以作出无数个平行四边形，即有无数组解，但在实际分解时，一般要按力的实际作用效果分解，其步骤是： (1)先根据力的实际效果确定两个分力的方向； (2)再根据两个分力的方向作出力的平行四边形； (3)根据三角形的边角关系，计算出分力的大小和方向,2按实际效果分解的几个实例,特别提醒：(1)对力进行分解时，按力的作用效果准确确定出两分力的方向是关键 (2)作出平行四边形后分力大小的计算常用到直角三角形、相似三角形等有关的几何知识,如图所示，重力为G的物体放在倾角为的光滑斜面上，分别被垂直斜面的挡板如甲图和竖直放置的挡板如乙图挡住试对两个图中物体的重力根据力的作用效果进行分解，作出示意图，并求出两分力的大小 【思路点拨】 两种情况，物体对挡板和斜面有弹力作用，按力的作用效果进行分解,【答案】 见解析,跟踪训练2 如图所示是李强同学设计的一个小实验他将细绳的一端系在手指上，绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”在杆的A端悬挂不同重物，并保持静止通过实验会感受到( ) A绳子是被拉伸的，杆是被压缩的 B杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A C绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向A D所挂重物质量越大，绳和杆对手的作用力也越大,特别提醒：建立坐标系之前，要对物体进行受力分析，画出各力的示意图，一般各力的作用点都移到物体的重心上,在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N，方向如图所示，求它们的合力,【答案】 38.2 N，方向与F1夹角为45斜向上,【方法总结】 建立坐标系遵守的原则： (1)使尽量多的矢量落在坐标轴上； (2)尽量使未知量落在坐标轴上,跟踪训练3 如图所示，重力为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重力为200 N的物体，当绳与水平面成60角时，物体静止不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力的大小,答案：326.8 N 100 N,图解法分析动态平衡问题 【范例】 用绳AO、BO悬挂一个重物，BO水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上悬点A固定不动，将悬点B从图中所示位置逐渐移动到C点的过程中，分析绳OA和绳OB上的拉力的大小变化情况,【答案】 绳OA的拉力逐渐减小 绳OB的拉力先减小后增大,【名师归纳】 1.动态平衡问题的特点,通过控制某一物理量，使其他物理量发生缓慢变化，而变化过程中的任何一个状态都看成是平衡状态，物体所受合力为零. 2.图解法解动态平衡的物理条件 (1)物体在三个力作用下处于静态平衡状态.(2)三个力的特点为：一个力大小、方向都不变，该力一般为重力或与重力相等的力；一个力方向不变，大小改变，第三个力大小方向均改变. 3.图解法分析三力动态平衡问题的思路 (1)确定研究对象，作出受力分析图.(2)明确三力的特点，哪个力不