【人教版】物理必修一：35《力的分解》课件.ppt

学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结高中物理高中物理必修必修1人教版人教版第三章第三章 相互作用相互作用3.5 3.5 力的分解力的分解 学习目标定位学习目标定位学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结3 124知道什么是力的分解，知道力的分解同样知道什么是力的分解，知道力的分解同样遵守平行四边形定则遵守平行四边形定则 理解力的分解原则，会正确分解一个力，理解力的分解原则，会正确分解一个力，并会用作图法和计算法求分力并会用作图法和计算法求分力 知道力的三角形定则，会区别矢量和标量知道力的三角形定则，会区别矢量和标量 会用正交分解法求合力会用正交分解法求合力 知识储备区知识储备区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结一、力的分解一、力的分解1. 它的分力它的分力 2. 逆运算逆运算 平行四边形平行四边形 3. 实际作用效果实际作用效果 二、矢量相加的法则二、矢量相加的法则1. 首尾相接首尾相接 2 平行四边形定则平行四边形定则(或三角形定则或三角形定则) 算术法则算术法则 学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结一一. 力的分解力的分解答案答案【问题设计问题设计】王昊同学假期里去旅游，他正拖着行李箱去检票，如王昊同学假期里去旅游，他正拖着行李箱去检票，如图所示王昊对箱子有一个斜向上的拉力，这个力对图所示王昊对箱子有一个斜向上的拉力，这个力对箱子产生了什么效果？箱子产生了什么效果？对箱子斜向上的拉力产生了两个效果：对箱子斜向上的拉力产生了两个效果：水平方向使箱子前进，水平方向使箱子前进， 竖直方向将箱子向上提起竖直方向将箱子向上提起学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结【要点提炼要点提炼】1力的分解的运算法则：力的分解的运算法则：_2力的效果分解法力的效果分解法(1)根据力的根据力的_确定两个分力的方向确定两个分力的方向(2)根据根据_作出力的平行四边形作出力的平行四边形(3)利用利用_解三角形，分析、计算分力的大小解三角形，分析、计算分力的大小平行四边形定则平行四边形定则实际作用效果实际作用效果两个分力的方向两个分力的方向数学知识数学知识学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结3力的分解的讨论力的分解的讨论(1)如果没有限制，一个力可分解为如果没有限制，一个力可分解为_对大小、对大小、方向不同的分力方向不同的分力(2)有限制条件的力的分解有限制条件的力的分解已知合力和两个分力的方向时，已知合力和两个分力的方向时，有有唯一解唯一解(如图所示如图所示)已知合力和一个分力的大小和已知合力和一个分力的大小和方向时，有方向时，有唯一解唯一解(如图所示如图所示)无数无数学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结(3)已知合力已知合力F以及一个分力以及一个分力F1的方向和另一个分力的方向和另一个分力F2的大小时，若的大小时，若F与与F1的夹角为的夹角为，有下面几种可能，有下面几种可能当当Fsin F2F 时，有时，有两解两解，如图甲所示，如图甲所示当当F2Fsin 时，有时，有唯一解唯一解，如图乙所示，如图乙所示当当F2F时，有时，有一解一解，如图丁所示，如图丁所示学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结二二 . 力的正交分解力的正交分解答案答案【问题设计问题设计】如图甲所示，在一个直角木支架上，用塑料垫板做斜如图甲所示，在一个直角木支架上，用塑料垫板做斜面将一用橡皮筋拉着的小车放在斜面上面将一用橡皮筋拉着的小车放在斜面上(如图乙如图乙)，观察塑料垫板和橡皮筋的形变观察塑料垫板和橡皮筋的形变(1)小车重力对斜面和橡皮筋产生了哪些作用效果？小车重力对斜面和橡皮筋产生了哪些作用效果？如果没有小车重力的作用，还会有这些作用效果吗？如果没有小车重力的作用，还会有这些作用效果吗？使小车使小车压紧斜面压紧斜面 使小车沿斜面下滑，使小车沿斜面下滑，拉伸橡皮筋拉伸橡皮筋 不会不会学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结二二 . 力的正交分解力的正交分解答案答案【问题设计问题设计】如图甲所示，在一个直角木支架上，用塑料垫板做斜如图甲所示，在一个直角木支架上，用塑料垫板做斜面将一用橡皮筋拉着的小车放在斜面上面将一用橡皮筋拉着的小车放在斜面上(如图乙如图乙)，观察塑料垫板和橡皮筋的形变观察塑料垫板和橡皮筋的形变(2)请沿斜面方向和垂直于斜面方向将重力分解请沿斜面方向和垂直于斜面方向将重力分解xGyGG学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结【要点提炼要点提炼】正交分解法正交分解法1正交分解的目的：正交分解的目的：当物体受到多个力作用，并当物体受到多个力作用，并且这几个力只共面不共线时，其合力用平行四边形且这几个力只共面不共线时，其合力用平行四边形定则求解很不方便，为此先将各力正交分解，然后定则求解很不方便，为此先将各力正交分解，然后再合成再合成学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结2正交分解法求合力的步骤正交分解法求合力的步骤(1)建立坐标系：建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点建立直角坐标系，以共点力的作用点为坐标原点建立直角坐标系，直角坐标系直角坐标系x 轴和轴和y 轴的选择应使轴的选择应使_的力在坐标轴上的力在坐标轴上(2)正交分解各力，正交分解各力，即将每一个不在即将每一个不在_的力分解到的力分解到x 轴和轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示轴上，并求出各分力的大小，如图所示(3)分别求出分别求出x 轴、轴、y 轴上各分力的轴上各分力的矢量和，矢量和，即：即：Fx_Fy_(4)求共点力的合力：求共点力的合力：合力大小合力大小F ，合力的方向与合力的方向与x 轴的夹角为轴的夹角为，则则tan Fy/Fx.F1xF2xF3x尽量多尽量多坐标轴上坐标轴上F1yF2yF3y学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结三三 .矢量相加的法则矢量相加的法则1.三角形定则三角形定则(1)内容：如图所示，把两个矢量首尾相接，从第一个内容：如图所示，把两个矢量首尾相接，从第一个矢量的矢量的_指向第二个矢量的指向第二个矢量的_的有向线段的有向线段就表示合矢量的大小和方向，这就是矢量相加的三角就表示合矢量的大小和方向，这就是矢量相加的三角形定则形定则 2矢量和标量矢量和标量(1)矢量相加时遵从矢量相加时遵从_(2)标量相加时按照标量相加时按照_始端始端末端末端平行四边形定则平行四边形定则( (或三角形定则或三角形定则) )算术法则算术法则典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结解析解析一、按力的作用效果分解一、按力的作用效果分解例例1：如图所示，轻杆与柱子之间用铰链连接，杆的：如图所示，轻杆与柱子之间用铰链连接，杆的末端吊着一个重为末端吊着一个重为30 N的物体，轻绳与水平轻杆之的物体，轻绳与水平轻杆之间的夹角为间的夹角为30，求轻绳和杆各受多大的力？，求轻绳和杆各受多大的力？ 重物对重物对O点的拉力点的拉力FG，产生两个作用效果：，产生两个作用效果：一个是沿绳方向拉轻绳，一个是沿绳方向拉轻绳，一个是沿杆方向压杆一个是沿杆方向压杆F=GF1F2由图中几何关系：由图中几何关系：典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结二、有限制条件的力的分解二、有限制条件的力的分解例例2：按下列两种情况把一个竖直向下的：按下列两种情况把一个竖直向下的180 N的力分的力分解为两个分力解为两个分力(1)一个分力在水平方向上，并等于一个分力在水平方向上，并等于240 N，求另一个，求另一个分力的大小和方向分力的大小和方向解析解析F=180NF1F2力的分解，如图所示：力的分解，如图所示：FF2F1（典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结二、有限制条件的力的分解二、有限制条件的力的分解例例2：按下列两种情况把一个竖直向下的：按下列两种情况把一个竖直向下的180 N的力分的力分解为两个分力解为两个分力(2)一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的夹角为夹角为30斜向下斜向下(如图所示如图所示)，求两个分力的大小，求两个分力的大小 F=180N解析解析F1F2力的分解，如图所示：力的分解，如图所示：典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结三、力的正交分解法三、力的正交分解法例例3：拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具：拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图如图:所示所示)设拖把头的质量为设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为把头与地板之间的动摩擦因数为，重力加速度为，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为.若拖把头在地若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小板上匀速移动，求推拖把的力的大小 解析解析对拖把进行受力分析，如图对拖把进行受力分析，如图GFFfFN匀速移动匀速移动合外力为合外力为0典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结三、力的正交分解法三、力的正交分解法例例3：，求推拖把的力的大小，求推拖把的力的大小 解析解析GFFfFNxyF课堂要点小结课堂要点小结学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结1力的分解：已知一个力求它的分力的过程力的分解：已知一个力求它的分力的过程力的分解遵循平行四边形定则力的分解遵循平行四边形定则2力的分解有唯一解的条件力的分解有唯一解的条件(1)已知两个分力的方向已知两个分力的方向(2)已知一个分力的大小和方向已知一个分力的大小和方向课堂要点小结课堂要点小结学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结3力的分解方法力的分解方法(1)按力的实际作用效果分解按力的实际作用效果分解(2)正交分解法正交分解法以共点力的作用点为原点建立直角坐标系以共点力的作用点为原点建立直角坐标系(让尽量多的让尽量多的力在坐标轴上力在坐标轴上)，把不在坐标轴上的力分解到，把不在坐标轴上的力分解到x 轴、轴、y 轴上，然后分别求出轴上，然后分别求出x 轴和轴和y 轴上的合力轴上的合力Fx和和Fy，则共，则共点力的合力大小点力的合力大小F = ，合力方向与合力方向与x 轴夹角为轴夹角为，tan 4矢量相加的法则矢量相加的法则平行四边形定则、三角形定则平行四边形定则、三角形定则自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结解析解析1.(按力的作用效果分解按力的作用效果分解)在图中，在图中，AB、AC 两光滑两光滑斜面互相垂直，斜面互相垂直，AC与水平与水平面成面成30.如把球如把球O的重力的重力G 按照其作用效果分解，按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为则两个分力的大小分别为() AGF2F1060自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结2(有限制条件的力的分解有限制条件的力的分解)甲、乙两人用绳子拉船，甲、乙两人用绳子拉船，使船沿使船沿OO方向航行，甲用方向航行，甲用1000 N的力拉绳子，方向的力拉绳子，方向如图所示，要使船沿如图所示，要使船沿OO方方向航行，乙的拉力最小值向航行，乙的拉力最小值为为()A500 N B500 NC1 000 N D400 N解析解析B乙有乙有无数解无数解只有一解只有一解当乙拉船的力的方当乙拉船的力的方向垂直于向垂直于OO时，时，乙的拉力乙的拉力F乙乙最小最小 F乙乙minF甲甲sin 30 500 N 3自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结3(正交分解法正交分解法)如图所示，放在水平面上的物如图所示，放在水平面上的物体体A用轻绳通过光滑定滑轮连用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体接另一物体B，并静止，这时，并静止，这时A受到水平面的支持力为受到水平面的支持力为FN，摩擦力为摩擦力为Ff，若把，若把A 向右移动向右移动一些后，一些后，A 仍静止，则仍静止，则()AFN 将增大将增大 BFf 将增大将增大C轻绳拉力将减小轻绳拉力将减小D物体物体A 所受合力将增大所受合力将增大解析解析ABmAgFNFfF合力为合力为0 减小减小NsinFfcosF等于等于B 的重力：不变的重力：不变分析分析A 受力：受力：学习目标定位学习目标定位学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结再见再见