江苏省淮安市淮安中学高中物理 35 力的分解课件 新人教版必修

上海南浦大桥，其桥面高达46米，主桥全长846米 ，引桥总长7500米，你知道为什么高大的桥要造很 长的引桥吗? 拱桥上的力学 赵州桥是世界上跨 径最大、建造最早 的单孔敞肩型石拱 桥,距今1400多年 。 3.5 力的分解 1 1、什么是力的合成、什么是力的合成? ? 已知分力求合力已知分力求合力 2 2、力的合成遵循什么规律？、力的合成遵循什么规律？ 遵循平行四边形定则遵循平行四边形定则 力可以合成，是否也可以分解呢？力可以合成，是否也可以分解呢？ F F 合合 F F1 1 F F2 2 F F2 2 F F1 1 F F F F1 1 F F2 2 F F 什么是力的分解 用几个分力来等效替代一个力用几个分力来等效替代一个力 1 合力F 分力F1和F2 合成 分解 等效替代 求一个力的分力叫做力的分解求一个力的分力叫做力的分解 力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守 平行四边形定则平行四边形定则. . 一、力的分解定义： 已知一个力求它的分力的过程叫力的分解。 二、力的分解法则法则：满足平行四边形定则 一、力的分解概念及法则一、力的分解概念及法则 三、注意 几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替并非并非 同时并存同时并存! 在力的分解中合力真实存在，分力不存在 力的分解与力的合成互为逆运算 一、力的分解定义： 已知一个力求它的分力的过程叫力的分解。 二、力的分解法则法则： 满足平行四边形定则 一、力的分解概念及法则一、力的分解概念及法则 三、注意 几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替并非并非 同时并存同时并存! 在力的分解中合力真实存在，分力不存在 F2 F1 F 四、若没有其它限制，同一个力可以分解为无数对大 小、方向不同的分力。 F F1 F2 F3 F4 F5 F6 五、实际情况中，力的分解根据力的作用效果进行 作一条线段，以此线段一个端点任意作两虚线，以虚线为 边线段为对角线作平行四边行。 方法总结：过合力的顶点作两的平行线。 A一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力 B一个2N的力能分解为8N和9N的两个分力 C一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力 D一个8N的力能分解为4N和3N的两个分力 1、下列有关说法正确的是 （ ） 当堂检测 BC 1、分析力的作用效果。 2、根据力的作用效果确定分力的方向。 3、应用平行四边形定则进行分解。 小小 结结 取一根细线细线 ，将细线细线 的一端系在右手中指上，另一端系上一 个重物用一支铅铅笔的尾部顶顶在细线细线 上的某一点，使细线细线 的 上段保持水平，下段竖竖直向下铅铅笔尖端置于右手掌心，如 图图所示 (1)你能感觉觉到重物竖竖直向下拉细线细线 的力产产生 了哪两个作用效果吗吗？ (2)根据力的作用效果作出重力的两分力，并 求出两分力的大小 G 例1：倾角为的斜面上放有一个物体，如图所示 。该物体受到的重力G能对物体产生哪些效果？ 应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？ G2 G1 两个分力的大小为： 沿斜面向下的分力 垂直于斜面的分力 思考：为什么高大的桥 要造很长的引桥？ 减小倾角，使向下的分 力减小，车辆上坡比较 容易，下坡比较安全。 思考：公园的滑梯倾 角为什么比较大？ 主要增大倾角，使 向下的分力增大，更容 易滑下来。 确定要 分解的 力 画出力 的平行 四边形 确定两 个分力 的方向 考查力 的作用 效果 方法总结： 可见，在实际的问题中力的分解是按力 的实际作用效果来进行分解的。 根据实际情况进行力的分解的 具体步骤： 1、确定要分解的力。 2、根据力的实际作用效果确定两个分力的方向 。 3、再根据两个分力的方向作出力的平行四边形 4、然后根据平行四边形或三角形的相关知识求 出两个分力的大小 F F F1 F2 F F F1 F2 a G a G1 G2 G G2 G1 G G2 G1 G G1 G2 a G F2 F1 B B A A C C GG F1 F2 F1= G /cos F2= G tan 3 3. .三角支架悬物拉力的分解 吊塔 G F1 F2 a F F1 F2 F Fa Fb a b AB O C 重力为100N的物体用如图所示的三根 的细绳悬挂在水平天花板上，已知细 绳OA、 OB与天花板的夹角分别为 300和600 ，求细绳OA、OB和OC张 力的大小。 F1 F2 F3 600 F =G =100N F2 = F1 sin 300 =50N F3 = F1 cos 300 =503N 300 G F F1 =F =100N 4 . 力的分解方法 例1：如图，把一个物体放在倾角为的斜面上，物体 受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落。从力的 作用效果看，应当怎样将重力分解？两个分力的大小 与斜面的倾角有什么关系？ G 说一说：物体 的重力对物体 产生了怎样的 作用效果？ 重力对物体的作用效果：（1）使物体沿斜面向 下滑动（2）使物体压紧斜面 G F2 F1 解析 ： 当斜面的倾角增大时， F1增大，F2减小。 车辆上桥时，分力F1阻碍车辆前进，车辆下桥时分力F1使车 辆运动加快。 C A B 例2：在竖直墙上固定一个轻支架，横杆AC垂直于墙 壁，绳BC跟墙的夹角为，在支架的C点挂有一个重 为G的物体，如图所示。则杆AC、绳BC的所受力的 大小？ 说一说：对杆 AC、绳BC将产 生怎样的力的效 果？ 例2：在竖直墙上固定一个轻支架，横杆AC垂直 于墙壁，绳BC跟墙的夹角为，在支架的C点挂 有一个重为G的物体，如图所示。则杆AC、绳 BC所受力的大小？ C A B F=G F2 F1 解析：杆AC和绳BC的所受力的大小分别为 二、矢量相加的法则 A B C 位移矢量相加也遵从平行 四边形定则。 三角形定则：将两个矢量 首尾相接，再将第一个矢 量的尾与第二个矢量的头 相连接，即合矢量。 矢量：既有大小又有方向，相加遵从平行四边 形定则（或三角形定则）的物理量。 标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术 法则相加的物理量。 x1 x2 x x2 三角形定则三角形定则 把两个矢量首尾相接把两个矢量首尾相接 从而求出合矢量的方从而求出合矢量的方 法叫做三角形定则法叫做三角形定则 当一个确定的合力加上相应条件限制，它的分力有 没有惟一解？ 1、已知两分力的方向： 2、已知一个分力的大小和方向： F F F1 F1 F2 F2 唯一解 唯一解 平行四边形法则的应用： 三角形法则的应用三角形法则的应用 在限定条件下力的分解在限定条件下力的分解 3 3 已知一分力已知一分力 F F 1 1 的方向与合力的方向与合力F F 的大小，求另的大小，求另 一个分力一个分力 F F2 2 F F0 0 O O . . 当当 F F 2 2 F F 0 0 时时, , 无解无解; ; . . 当当 F F 2 2 =F=F 0 0 时时, , 有一组解有一组解; ; . . 当当 F F 0 0 FF 2 2 F F 时时, , 有无数组解有无数组解; ; . . 当当 F F 2 2 F F 时时, , 有一组解有一组解 F F F1 1 实际对力进行分解时，为便于计算， 常常将力沿两互相垂直的方向分解。 此为正交分解法 Fx Fy Fy=FSin= 50N x方向的分力 Fx =FCos= 0 x y y方向的分力 30 F O O /2 ( /2/2 G ? ( F F2 2 F F1 1 G/2G/2 F F1 1 晾衣绳是绷直了好还是稍松弛好？ 理论论探究 合力一定，分力随夹角增大而增大 作图图探究 实验探究 O O F F 小合力得大分力“四两拨千斤” 能解决什么问题 4 O O F F 小合力得大分力“四两拨千斤” 能解决什么问题 4 为什么为什么四两可以拨千斤？ 练习：在日常生活中有时会碰到练习：在日常生活中有时会碰到 这种情况：当载重卡车陷于泥坑这种情况：当载重卡车陷于泥坑 中时，汽车驾驶员按图所示的方中时，汽车驾驶员按图所示的方 法，用钢索把载重卡车和大树栓法，用钢索把载重卡车和大树栓 紧，在钢索的中央用较小的垂直紧，在钢索的中央用较小的垂直 于钢索的侧向力就可以将载重卡于钢索的侧向力就可以将载重卡 车拉出泥坑，你能否用学过的知车拉出泥坑，你能否用学过的知 识对这一方法作出解释。识对这一方法作出解释。 F F F F1 1 F F2 2 F F OO 能解决什么问题 为什么刀刃的夹角越小越锋利？ 能解决什么问题 F F1 F2 A B C F1 F2 F 为什么拱形结构能承受很大的压力？ 思考：为什么高大的桥 要造很长的引桥？ 减小倾角，使向下的分 力减小，车辆上坡比较 容易，下坡比较安全。 思考：公园的滑梯倾 角为什么比较大？ 主要增大倾角，使 向下的分力增大，更容 易滑下来。 F F1 F2 F F F1 F2 可见一个较小的力可以 分解为两个较大的力 巩固练习 1、一个力，如果它的两个分力的作用线已经 给定，分解结果可能有 种（注意：两分力 作用线与该力作用线不重合） 1 2、一个水平向右的80N的 力分解为两个分力，一个 分力竖直向下大小为60N， 求另一个分力的大小和方 向。 F 0 F1 F2 3、有一个力大小为100N，将它分解为两个力 ，已知它的一个分力方向与该力方向的夹角 为30。那么，它的另一个分力的最小值是 N，与该力的夹角为 。 50 60 30 2.如右图所示，光滑斜面上的物体的重力分解为 F1、F2两个力，下列说法正确的是( ) AF1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是 物体对斜面的压力 B物体受到重力mg、N、F1、F2四个力的作用 C物体只受到重力mg和斜面支持力N的作用 DN、F1、F2三个力的作用效果与mg、N 两个力的 作用效果相同 当堂检测 CD 例3如图（3）所示，一个重为G=10N的 物体被固定于天花板上的两根细绳AO与 BO系住，两根细绳与天花板的夹角分别 为30和60。求两根细绳分别受到多大的 拉力？ F q 练 习 2. 把竖直向下180 N 的力分解成两个分力，使其中一 个分力的方向水平向右，大小等于 240 N，求另一个分力 的大小和方向。 q = 36 解：如图所示，将力F 分解成 F 和F 。 12 F1 F2 1. 有人说，一个力分解成两个力，分力的大小一定小 于原来的那个力，对不对？为什么？ 3、一个物体静止在斜面上，若斜面倾 角增大，而物体仍保持静止，则它所受 斜面的支持力和摩擦力的变化情况是（ ） A、支持力变大，摩擦力变大； B、支持力变大，摩擦力变小； C、支持力减小，摩擦力变大； D、支持力减小，摩擦力减小； 4、如图11所示，悬臂梁AB一端插入墙中， 其B端有一光滑的滑轮。一根轻绳的一端固 定在竖直墙上，另一端绕过