江苏省淮安市淮安中学高中物理 3.5 力的分解课件 新人教版必修1.ppt

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 什么是力的合成 已知分力求合力2 力的合成遵循什么规律 遵循平行四边形定则 力可以合成 是否也可以分解呢 什么是力的分解 用几个分力来等效替代一个力 1 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 满足平行四边形定则 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 满足平行四边形定则 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 自己动手 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 小结 分解力的步骤 取一根细线 将细线的一端系在右手中指上 另一端系上一个重物 用一支铅笔的尾部顶在细线上的某一点 使细线的上段保持水平 下段竖直向下 铅笔尖端置于右手掌心 如图所示 1 你能感觉到重物竖直向下拉细线的力产生了哪两个作用效果吗 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 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 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 a a f1 g cos f2 gtan 3 三角支架悬物拉力的分解 吊塔 a a b a b 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 f1sin300 50n f3 f1cos300 50 3n 300 g f f1 f 100n 绳越短 拉力越大 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 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 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 把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫做三角形定则 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 唯一解 唯一解 平行四边形法则的应用 在限定条件下力的分解 o 当f2 f0时 无解 当f2 f0时 有一组解 当f0 f2 f时 有无数组解 当f2 f时 有一组解 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 f sin 50n x方向的分力 fx f cos y方向的分力 2 晾衣绳是绷直了好还是稍松弛好 理论探究 合力一定 分力随夹角增大而增大 作图探究 实验探究 o f 小合力得大分力 四两拨千斤 能解决什么问题 4 o f 小合力得大分力 四两拨千斤 能解决什么问题 4 为什么四两可以拨千斤 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 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 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 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 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 a f1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d n 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 练习 2 把竖直向下180n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240n 求另一个分力的大小和方向 q 36 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 另一端绕过悬梁一端的定滑轮 并挂一个重10n的重物g 若悬梁ab保持水平且与细绳之间的夹角为30