3.5 力的分解(上课用).ppt

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1、力的分解教学目的力的分解教学目的一、知识与技能一、知识与技能1 1、理解力的分解和分力的概念、理解力的分解和分力的概念2 2、理解力的分解是力的合成的逆运算，会用作图、理解力的分解是力的合成的逆运算，会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力。法求分力，会用直角三角形的知识计算分力。二、过程与方法二、过程与方法1 1、从物体的受力情况分析其力的作用效果，培养从物体的受力情况分析其力的作用效果，培养学生分析问题、解决问题的能力。学生分析问题、解决问题的能力。2 2、了解用图象研究物理问题的方法。、了解用图象研究物理问题的方法。三、情感、态度价值观三、情感、态度价值观力的合成和分解符合力的合成

2、和分解符合对对立立统统一一规规律。律。1、力的合成、力的合成2、力的合成遵循平行四边形定则力的合成遵循平行四边形定则复习：复习：力可以合成，力可以合成，是否也可以分解呢是否也可以分解呢?第三章第三章 相互作用相互作用1、拖拉机斜向上拉耙的力、拖拉机斜向上拉耙的力F产生了什么效果？产生了什么效果？思考：思考：使耙使耙克服泥土阻力前进克服泥土阻力前进将耙将耙向上提向上提作用效果作用效果FF1、F2与与F对物体作用的对物体作用的效果相同效果相同力力F1、F2可以替代力可以替代力F，是力是力F的两个分力的两个分力2、这样的效果能否用两个力、这样的效果能否用两个力F1和和 F2来实现，来实现，方向怎样？

3、方向怎样？F2F1一、力的分解一、力的分解1、力的分解：、力的分解：求求一个力的分力一个力的分力F2、力的分解是力的合成的逆运算、力的分解是力的合成的逆运算分力的合力就是原来被分解的力分力的合力就是原来被分解的力F3、力的分解遵守、力的分解遵守平行四边形定则平行四边形定则作法：作法：把把已知已知力力F作作为为平行四边形的平行四边形的对角线对角线，那么，与力，那么，与力F共点的共点的平行四边形的平行四边形的两个邻边两个邻边就就表示表示力力F的两个的两个分力分力F1、F2。FF1F24、若没有限制，同一个力可以分解为、若没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。无数对大小、方向不同的

4、分力。FF1F2F3F4F5F6那么实际处理力的分解时那么实际处理力的分解时又该如何进行呢又该如何进行呢?F5、效果效果分解法分解法力的分解力的分解要根据要根据力的作用效果力的作用效果进行进行分解分解已知放在水平面上的物体，受到与水平方已知放在水平面上的物体，受到与水平方向成向成 角的拉力角的拉力F 的作用的作用例例1对物体的斜向上的拉力对物体的斜向上的拉力F 会产生怎会产生怎样的作用效果？如何分解？样的作用效果？如何分解？F2=F sin FF1F2F1=F cosFFF1F2F1=F cosF2=F sin力力分解的步骤：分解的步骤：4、据三角形知识据三角形知识求分力的大小和方向求分力的大

5、小和方向.3、用平行四边形定则用平行四边形定则定分力的大小定分力的大小;(把力把力F作为对角线，画平行四边形得分力作为对角线，画平行四边形得分力)1、分析力的、分析力的作用效果作用效果;2、据力的作用效果据力的作用效果定分力的方向定分力的方向;(画两个分力的方向画两个分力的方向)已知已知放在斜面上的物体所受重力为放在斜面上的物体所受重力为G，斜斜面倾角为面倾角为 例例2放在斜面上的物体所受放在斜面上的物体所受重力重力G产生怎样的作用产生怎样的作用效果？如何分解？效果？如何分解？GF1=G sinF2F1下滑力（重力下滑力（重力下滑力（重力下滑力（重力的一个分力）的一个分力）的一个分力）的一个分

6、力）F2=G cos当当 增大时，增大时，F1、F2如何如何变化？变化？黄石长江大桥 高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的倾角高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的倾角实实例例分分析析引桥引桥可自由转动的轻杆可自由转动的轻杆AC 和和BC，BC 杆水平。杆水平。在它们的连接处在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力点施加一个竖直向下的力F例例3F1=F/sinF2=F/tanABC C FF1 ABC FF1 F2F1=F/tanF2=F/sin作用在三角支架上作用在三角支架上的力的力F 的作用效果的作用效果怎样？如何分解？怎样？如何分解？F2用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重用两根轻绳将物体悬

7、挂起来。已知物体重力为力为G，轻绳，轻绳AO与水平方向夹角为与水平方向夹角为，AOB为直角为直角例例4F1=G cosF2=G sin悬挂着的物体所受重力悬挂着的物体所受重力G产生怎产生怎样的作用效果？如何分解？样的作用效果？如何分解？F1F2G ABO O已知已知放在斜面上的物体所受重力为放在斜面上的物体所受重力为G，斜斜面倾角为面倾角为 例例5放在斜面上的物体所受重力放在斜面上的物体所受重力G产生产生怎样的作用效果？如何分解？怎样的作用效果？如何分解？F2=G cosGF1F2 F1F2G F1=G sinF1=G tanF2=G/cosGGGabF练习练习FFGGGabF答案答案F1F1

8、F2F2G1G1G1G2G2G2教你一招：教你一招：怎样把陷在泥坑里的汽车拉出来？怎样把陷在泥坑里的汽车拉出来？F 用一根结实的绳子用一根结实的绳子,把它的两端分别拴把它的两端分别拴住汽车和大树住汽车和大树,然后在绳子的中央用力拉然后在绳子的中央用力拉绳子绳子,在车轮下面填进石块在车轮下面填进石块,并不断收紧绕并不断收紧绕在树上的绳子在树上的绳子,这样就可以用较小的力逐这样就可以用较小的力逐步把汽车拉出泥坑步把汽车拉出泥坑.你能解释其中的道理你能解释其中的道理吗？吗？FF2F1F1F2思考思考?如果让你如果让你来处理索来处理索道的技术道的技术问题，请问题，请问索道设问索道设计的绷直计的绷直还是

9、松一还是松一些些?6、力分解的定解条件、力分解的定解条件（1）已知两分力的方向）已知两分力的方向（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FFF1F1F2F2力分解的解的个数力分解的解的个数F F大小、方向大小、方向F F1 1大小、方向大小、方向F F2 2大小、方向大小、方向1.1.已知合力和两个分力的方向已知合力和两个分力的方向唯一解唯一解2.2.已知合力和一个分力的大小和方向已知合力和一个分力的大小和方向唯一解唯一解3.3.已知合力和两个分力的大小已知合力和两个分力的大小两组解两组解（F F1 1+F+F2 2FF且且F F1 1FF2 2)（F F1 1、F F2 2不

10、在同一直线上）不在同一直线上）4.4.已知合力已知合力F F及一个分力及一个分力F F1 1的大小和另一个分力的大小和另一个分力F F2 2的方向的方向 （F F2 2与与F F的夹角为的夹角为）当当F F1 1 FsinFsin时时,无解无解当当F F1 1=FsinFsin时时,一组解一组解当当FsinFsinFF1 1FFF时时,一组解一组解将力沿两互相垂直的方向分解将力沿两互相垂直的方向分解（为便于计算）（为便于计算）7、正交分解法、正交分解法FxFyFy=FSinx方向的分力方向的分力Fx=FCos0 xyy方向的分力方向的分力30F 1.定义：把一个已知力沿着两个互相定义：把一个已

11、知力沿着两个互相垂直的方向进行分解垂直的方向进行分解2.正交分解步骤：正交分解步骤：建立建立xoy直角坐标系直角坐标系沿沿xoy轴将各力分解轴将各力分解求求x、y轴上的合力轴上的合力Fx,Fy最后求最后求Fx和和Fy的合力的合力FF1F2F3xy大小：大小：方向：方向：OF2yF1yF3yF3xF1xF2X（与（与Y轴的夹角）轴的夹角）怎样去选取坐标呢？原则上是任意的，实际问题怎样去选取坐标呢？原则上是任意的，实际问题中，让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可中，让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可能少分解力以尽可能少分解力如图所示，将力如图所示，将力F沿力沿力x、y方向分解，可得：方

12、向分解，可得：二、矢量相加的法则二、矢量相加的法则1、平行四边形定则、平行四边形定则探求探求人从人从A到到B，再到再到C的过程中，总位移的过程中，总位移与两段位移的关系。与两段位移的关系。ABCX1X2X三角形定则与平行四边形定则实质一样三角形定则与平行四边形定则实质一样三角形定则与平行四边形定则实质一样三角形定则与平行四边形定则实质一样CBA2、三角形定则三角形定则把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。两个矢量两个矢量首尾首尾相接，从第一个矢量的相接，从第一个矢量的始端始端指指向第二个矢量的向第二个矢量的末端末端的有向线段就表示合矢的有向线段就表示合矢量的大

13、小和方向量的大小和方向.FF2F1F22、三角形定则三角形定则把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。一个物体的速度一个物体的速度V1在一小段时间内发在一小段时间内发生了变化，变成了生了变化，变成了V2，你能根据三角你能根据三角形定则找出变化量形定则找出变化量V吗？吗？3、矢量和标量、矢量和标量矢量：矢量：有大小，又有方向，有大小，又有方向，相加时遵守相加时遵守 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)标量：有大小，没有方向，求和时按算术法则相加标量：有大小，没有方向，求和时按算术法则相加V1V2V说一说说一说一、力的分解遵守一、力的分解遵守平行

14、四边形定则平行四边形定则1、定、定 解解 条条 件件(1)已知两分力的方向已知两分力的方向(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2、效果、效果分解法分解法(1)(1)据力的作用效果据力的作用效果据力的作用效果据力的作用效果定分力的方向定分力的方向定分力的方向定分力的方向;(2)(2)用平行四边形定则用平行四边形定则用平行四边形定则用平行四边形定则定分力的大小定分力的大小定分力的大小定分力的大小;(3)(3)据三角形知识据三角形知识据三角形知识据三角形知识求分力的大小和方向求分力的大小和方向求分力的大小和方向求分力的大小和方向.3、正交分解法、正交分解法:沿两互相垂直的方向分解沿

15、两互相垂直的方向分解二、矢量二、矢量(加、减）运算法则加、减）运算法则2、矢量：、矢量：有大小，又有方向有大小，又有方向，相加时遵守平行四边形定则相加时遵守平行四边形定则 (或或三角形定则三角形定则)1、法则：、法则：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)练习题练习题1、用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，、用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，逐渐增大两绳之间夹角，则逐渐增大两绳之间夹角，则 两绳两绳对重物的拉力的合力变化情况是对重物的拉力的合力变化情况是（）每根绳子拉力大小的变化情况是每根绳子拉力大小的变化情况是（）A.A.减小减小 B.B.不变不变 C.C.增大增大 D.D.无法确定无法确定2、现有一个沿正北方向的力、现有一个沿正北方向的力1010牛，将它牛，将它沿正东和西北方向分解。那么沿正东方沿正东和西北方向分解。那么沿正东方向的分力是向的分力是 牛，沿西北方向的分牛，沿西北方向的分力是力是 牛。牛。BC10143、如图所示，质量为、如图所示，质量为m的木块在力的木块在力F作用下在水平面上做匀速运动。木块作用下在水平面上做匀速运动。木块与地面间的动摩擦因数为与地面间的动摩擦因数为，则物体，则物体受到的摩擦力为受到的摩擦力为 （）F FA.mgB.(mg+Fsin)C.(mg-Fsin)D.Fcos BD