高中物理力的分解课件新人教版必修.ppt

第三章,5 力的分解,课 前 预 习,1定义：求一个已知力的_的过程。 力的分解是力的合成的_。 2分解法则：把一个已知力F作为平行四边形的_ ，与力F共点的平行四边形的两个_，就表示力F的两个分力F1和F2，如图所示。 3. 分解依据：依据平行四边形定则，如果没有限制，一个力可以分解为_对大小、方向不同的分力。实际问题中，应把力向_方向来分解。,力的分解,分力,逆运算,对角线,邻边,无数,实际作用效果,1矢量：既有大小，又有方向，合成时遵守_或_的物理量。 2标量：只有大小，没有方向，求和时按照_相加的物理量。 3三角形定则：把两个矢量_，从第一个矢量的_指向第二个矢量的_的有向线段就表示合矢量的大小和方向。三角形定则与平行四边形定则实际上是_。(如图),矢量相加的法则,平行四边形定则,三角形定则,算术法则,首尾相接,始端,末端,一样的,判一判 (1)分力与合力是同时作用在物体上的。( ) (2)将一个已知力进行分解，得到的分力是唯一的。( ) (3)将一个力分解得到的两个分力都不可能大于合力。( ) (4)运算时遵循三角形定则的物理量一定是矢量。( ) (5)矢量与标量的本质区别是它们的运算方法不同。( ),CD,解析：F1、F2两个力是mg的两个正交分力，其作用效果与重力mg等效，F1的作用是使物体沿斜面下滑，F2的作用是使物体压紧斜面。物体只受重力mg和斜面对物体的支持力FN的作用。综上所述，选项C、D正确。,课 内 探 究,如图，一个力F，如果没有限制条件，能分解为多少对分力？ 提示：可以分解为无数对大小、方向不同的分力。,探究一 对力的分解的讨论,1不受条件限制的分解 一个力分解为两个力，从理论上讲有无数组解。因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)。,AB,解题指导：解决此类问题一般利用作图法辅助分析。力分解时，合力与分力必须构成三角形，若不能构成三角形，说明无解；若能构成三角形，则有解，能构成几个三角形则有几组解。 解析：以合力F的端点为圆心，F2的大小为半径画圆，如图，可以看出，圆与F1所在直线相交且交点只有一个，故可知分力F1的大小只有一个，F2的方向唯一，所以A、B正确。,BCD,如图所示，取一根细线，将细线的一端系在左手中指上，另一端系上一个重物。用一支铅笔的一端顶在细线上的某一点，使铅笔保持水平，铅笔的另一端置于手掌心，细线的下段竖直向下。重物竖直向下拉细线的力产生什么作用效果？,探究二 力的效果分解法,提示：重物竖直向下拉细线的力会产生两个效果：沿着上边斜线方向斜向下拉紧细线，沿着铅笔方向向左压紧铅笔。,1力的效果分解法的一般思路 在实际问题中一个力究竟该分解成怎样的两个力，要看力的实际作用效果。 (1)根据力F所产生的两个效果画出分力F1和F2的方向。 (2)根据平行四边形定则用作图法求出分力F1和F2的大小，要注意标度的选取。 (3)根据数学知识用计算法求力F1和F2的大小。,2常见实例分析,特别提醒：按力的作用效果分解时，准确确定两个分力的方向是关键，作出平行四边形后常用三角函数、相似三角形求解。,1cos2,解题指导：要根据重力G产生的实际效果进行分解。 本题中两挡板放置的方位不同，重力分解的分力大小和方向也就不一样。 解析：根据两球所处的环境，正确进行力的作用效果分析，作力的平行四边形，力的计算可转化为直角三角形的边角计算，从而求出压力之比。 对球1所受重力来说，其效果有二：第一，使物体欲沿水平方向推开挡板；第二，使物体压紧斜面。因此，其力的分解如图甲所示，由此得两个分力，大小分别为：,A,提示：(1)物块受到重力、支持力、摩擦力以及拉力四个力的作用。用平行四边形定则求合力的话，会很烦琐。 (2)建立坐标系时，应使尽可能多的力与坐标轴重合。,探究三 力的正交分解法,1定义：在许多情况下，根据力的实际作用效果，我们可以把一个力分解为两个相互垂直的分力。把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解法。 2适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成。 3步骤： (1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上。,特别提醒：(1)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。 (2)建立坐标系的原则：使尽量多的力落在坐标轴上，尽量减少分解力的个数。,解题指导：应用正交分解将各力先分解，再合成，在建立坐标系时尽量使各力与坐标轴的夹角为特殊角。 解析：本题若连续运用平行四边形定则求解，需解多个斜三角形，一次又一次确定部分合力的大小和方向，计算过程十分复杂。为此，可采用力的正交分解法求解此题。 如图甲建立直角坐标系，把各个力分解到两个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有,素 养 提 升,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，哪个力不变，哪个力变化。,图解法分析三力作用下的动态平衡问题,(3)将三力的示意图