教科版高中物理必修1第二章第6节力的分解优秀课件ppt.ppt

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1、第第第第二二二二章章章章第第第第6 6 6 6节节节节理解理解理解理解教材新知教材新知教材新知教材新知把握把握把握把握热点考向热点考向热点考向热点考向知识点一知识点一知识点一知识点一知识点二知识点二知识点二知识点二考向一考向一考向一考向一考向二考向二考向二考向二 应用应用应用应用创新演练创新演练创新演练创新演练随堂基础巩固随堂基础巩固随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练课时跟踪训练课时跟踪训练1 求一个力的分力叫做力的分解，力的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。分解是力的合成的逆运算。2力的分解与力的合成都遵循平行四力的分解与力的合成都遵循平行四边边 形定形

2、定则则。3力的分解方法有力的分解方法有实际实际效果分解法和正效果分解法和正 交分解法。交分解法。力力 的的 分分 解解自学教材自学教材1定定义义求一个已知力的求一个已知力的 的的过过程。程。2与合成的关系与合成的关系力的分解是力的合成的力的分解是力的合成的 。3分解方法分解方法把一个已知力把一个已知力F作作为为平行四平行四边边形的形的 ，与力，与力F共点共点的平行四的平行四边边形的两个形的两个 ，就表示力，就表示力F的两个分力的两个分力F1和和F2。如。如图图261所示。所示。图图261分力分力逆运算逆运算对对角角线线邻边邻边 4分解依据分解依据 依据平行四依据平行四边边形定形定则则，如果没有

3、限制，一个力可，如果没有限制，一个力可以分解以分解为为 组组大小、方向不同的分力。大小、方向不同的分力。实际问题实际问题中，中，应应根据力的根据力的 来分解。来分解。无数无数实际实际作用效果作用效果重点重点诠释诠释 (1)把一个力分解把一个力分解为为两个力，从理两个力，从理论论上上讲讲有无数有无数组组解。因解。因为为同一条同一条对对角角线线可以构成的平行四可以构成的平行四边边形有无形有无穷穷多个多个(如如图图262所示所示)，这这样样分解是没有分解是没有实际实际意意义义的，的，实际实际分解分解时时，按力的作用效果，按力的作用效果可分解可分解为为两个确定的分力。两个确定的分力。图图262分解思路

4、分解思路为为：(2)按按实际实际效果分解的几个效果分解的几个实实例：例：实例实例分析分析地面上物体受斜向上的拉力地面上物体受斜向上的拉力F，拉力，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力方面向上提物体，因此拉力F可分解可分解为水平向前的力为水平向前的力F1和竖直向上的力和竖直向上的力F2。F1Fcos，F2Fsin 实例实例分析分析质量为质量为m的物体静止在斜面上，其重力的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力面下滑趋势的分力F1；二是使物体压紧；二是使物体压紧斜面的分力斜面

5、的分力F2。F1mgsin，F2mgcos 1下列下列说说法法错误错误的是的是 ()A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B把一个力分解把一个力分解为为两个分力，两个分力，这这两个分力共同作用的两个分力共同作用的 效果效果应应当与当与该该力作用的效果相同力作用的效果相同C力的合成和力的分解都遵循平行四力的合成和力的分解都遵循平行四边边形定形定则则D分力一定小于合力分力一定小于合力解析：解析：力的合成是求几个力的合力，而力的分解是求一个力的合成是求几个力的合力，而力的分解是求一个力的分力，且都力的分力，且都满满足平行四足平行四边边形定形定则则，因此，因此，A、C均正均正确；合力与

6、分力有等效替代关系。所以合力的作用效果与确；合力与分力有等效替代关系。所以合力的作用效果与分力的共同作用效果一定相同，分力的共同作用效果一定相同，B正确；分力可以大于合正确；分力可以大于合力，如两力大小相等方向相反力，如两力大小相等方向相反时时，合力，合力为为零。零。答案：答案：D 力的正交分解力的正交分解自学教材自学教材 1定定义义 把一个力沿着相互垂直的两个方向分把一个力沿着相互垂直的两个方向分解的方法，如解的方法，如图图263所示。所示。2公式公式 F1 ，F2 。3适用适用 各种矢量运算。各种矢量运算。图图263FcosFsin重点重点诠释诠释 1正交分解的目的正交分解的目的 将力的合

7、成化将力的合成化简为简为同向、反向或垂直方向的分力，同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分解分解”的的目的是为了更好地目的是为了更好地“合成合成”。2正交分解的适用情况正交分解的适用情况 适用于计算三个或三个以上力的合成。适用于计算三个或三个以上力的合成。图图264 3正交分解的步正交分解的步骤骤 (1)建立坐建立坐标标系：以共点力的作用点系：以共点力的作用点为为坐坐标标原点建立直角坐原点建立直角坐标标系，系，标标出出x轴轴和和y轴轴。选选取坐取坐标标系系时应时应使尽量多的力落在坐使尽量多的力落在坐标轴标轴上。上。(2)

8、正交分解各力：将每一个与坐标轴不正交分解各力：将每一个与坐标轴不重合的力分解到重合的力分解到x轴和轴和y轴上，并求出各分力轴上，并求出各分力的大小，如图的大小，如图264所示。所示。2为为了行了行车车方便与安全，方便与安全，许许多高大的多高大的桥桥要造很要造很长长的引的引桥桥，这样这样做的主要目的是做的主要目的是 ()A减小减小过桥车辆过桥车辆的重力的重力B减小减小过桥车辆过桥车辆受到的摩擦力受到的摩擦力C减小减小过桥车辆对桥过桥车辆对桥面的面的压压力力D减小减小过桥车辆过桥车辆的重力平行于引的重力平行于引桥桥面向下的分力面向下的分力解析：解析：如如图图所示，重力所示，重力G产产生的效果是使生

9、的效果是使物体下滑的分力物体下滑的分力F1和使物体和使物体压紧压紧斜面的分斜面的分力力F2，则则F1Gsin，F2Gcos，倾倾角角减小，减小，F1减小，减小，F2增大，高大的增大，高大的桥桥造很造很长长的引的引桥桥主要目主要目的是减小的是减小桥桥面的坡度，即减小面的坡度，即减小过桥车辆过桥车辆的重力平行于引的重力平行于引桥桥面向下的分力，从而使行面向下的分力，从而使行车车安全，安全，选项选项D正确。正确。答案：答案：D按力的作用效果分解按力的作用效果分解 例例1如如图图265所示，一个所示，一个质质量量为为m2 kg的均匀球体，放在的均匀球体，放在倾倾角角37的光滑斜面上，并被斜面上一个的光

10、滑斜面上，并被斜面上一个竖竖直的光滑直的光滑挡挡板板挡挡住，住，处处于平衡状于平衡状态态。求出球体。求出球体对挡对挡板和板和斜面的斜面的压压力。力。(g10 N/kg)图图265思路点思路点拨拨解答解答该题时应该题时应注意以下两点：注意以下两点：(1)球的重力球的重力产产生两个作用效果：生两个作用效果：压压斜面和斜面和压挡压挡板。板。(2)按力的作用效果确定分力的方向。按力的作用效果确定分力的方向。解析解析球受到球受到竖竖直向下的重力作用，直向下的重力作用，该该重力重力总总是使是使球向下运球向下运动动，但由于斜面和，但由于斜面和挡挡板的限制，球才保持静止板的限制，球才保持静止状状态态。因此，球

11、的重力。因此，球的重力产产生了两个效果：使球垂直生了两个效果：使球垂直压紧压紧斜面和使球垂直斜面和使球垂直压紧挡压紧挡板。板。答案答案15 N，垂直，垂直挡挡板向左板向左25 N，垂直斜面向下，垂直斜面向下借借题发挥题发挥 按照力的作用效果分解力按照力的作用效果分解力时时，首先要弄清所分解的，首先要弄清所分解的力力产产生了哪些效果，根据生了哪些效果，根据这这些作用效果确定各分力的方些作用效果确定各分力的方向，最后向，最后应应用平行四用平行四边边形定形定则进则进行分解。行分解。(1)上例上例题题中中挡挡板垂直斜面板垂直斜面时时，求球体，求球体对对斜面和斜面和对挡对挡板板的的压压力。力。(2)挡挡

12、板水平板水平时时，求球，求球对对斜面和斜面和对挡对挡板的板的压压力。力。解析：解析：(1)如如图图所示，将球的重力分解所示，将球的重力分解为为沿沿垂直斜面方向的分力垂直斜面方向的分力F1和沿垂直和沿垂直挡挡板方向板方向的分力的分力F2，由三角形知，由三角形知识识知知F1Gcos，F2Gsin球球对对斜面的斜面的压压力力N1F1Gcos 20cos 37N16 N，方向垂直斜面向下。，方向垂直斜面向下。球球对挡对挡板的板的压压力力N2F2Gsin 20sin 3712 N，方向垂直方向垂直挡挡板向下。板向下。(2)挡挡板水平板水平时时，小球只受两个力：重力和水平，小球只受两个力：重力和水平挡挡板

13、的板的支持力。故此支持力。故此时时球球对对斜面的斜面的压压力力为为0，对挡对挡板的板的压压力力NG20 N。答案：答案：(1)16 N，方向垂直斜面向下，方向垂直斜面向下12 N，方向垂直，方向垂直挡挡板向下板向下(2)020 N，竖竖直向下直向下力的正交分解法的力的正交分解法的应应用用图图266 例例2在同一平面内共点的四个力在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次的大小依次为为19 N、40 N、30 N和和15 N，方向如，方向如图图266所示，求它所示，求它们们的的合力。合力。思路点思路点拨拨解答本解答本题应题应把握以下三点：把握以下三点：(1)建立恰当的直角坐建立恰当

14、的直角坐标标系。系。(2)沿坐沿坐标轴标轴分解各力并求分解各力并求Fx、Fy。(3)由由Fx和和Fy求出合力的大小和方向。求出合力的大小和方向。解析解析如如图图(a)所示建立直角坐所示建立直角坐标标系，把各个力分解系，把各个力分解到两个坐到两个坐标轴标轴上，并求出上，并求出x轴轴、y轴轴上的合力上的合力Fx和和Fy，有，有 FxF1F2cos 37F3cos 3727 N FyF2sin 37F3sin 37F427 N答案答案合力的大小合力的大小约为约为38.2 N，方向与，方向与F1夹夹角角为为45斜斜向上。向上。借借题发挥题发挥正交分解法的正交分解法的优优点：点：(1)借助数学中的直角坐

15、借助数学中的直角坐标标系系对对力力进进行描述。行描述。(2)几何几何图图形关系形关系简单简单，是直角三角形，是直角三角形，计计算算简简便。便。(3)求合力的思求合力的思维维方法：方法：“先分先分再合再合”。如如图图267所示，重力所示，重力为为500 N的人通的人通过过跨跨过过定滑定滑轮轮的的轻绳牵轻绳牵引重引重200 N的物体，的物体，当当绳绳与水平面成与水平面成60角角时时，物体静止，不，物体静止，不计计滑滑轮轮与与绳绳的摩擦。求地面的摩擦。求地面对对人的支持力和人的支持力和摩擦力的大小。摩擦力的大小。图图267解析：解析：人和物体静止，所受合力皆人和物体静止，所受合力皆为为零，零，对对物体分析得到：物体分析得到：绳绳的拉力的拉力F等于物重等于物重200 N；人受四个力作用，将；人受四个力作用，将绳绳的拉力的拉力分解，即可求解。分解，即可求解。如如图图所示，将所示，将绳绳的拉力分解得：的拉力分解得：点点 击击 下下 图图 进进 入入点点 击击 下下 图图 进进 入入感谢各位老师！祝：身体健康 万事如意