《高一物理配套課件：第3章 第5節(jié)《力的分解》（）ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高一物理配套課件：第3章 第5節(jié)《力的分解》（）ppt（49頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

,歡迎進入物理課堂,,,,,,,,,,,,,,,,,,第三章相互作用,第五節(jié)力的分解,1．理解力的分解的概念，知道力的分解是力的合成的逆運算．2．了解力的分解具有唯一解的條件，會用平行四邊形定則分解力．3．會根據(jù)力的實際作用效果進行力的分解．4．掌握力的正交分解法．,一、力的分解1．定義：求一個已知力的．2．力的分解法則：力的分解是力的合成的，同樣遵循．3．力的分解依據(jù)(1)一個力可以分解為兩個力，如果沒有限制，同一個力可以分解為對大小、方向不同的分力．(2)在實際問題中，要依據(jù)力的分解．,分力,逆運算,平行四邊形定則,無數(shù),作用效果,二、矢量相加的法則1．矢量：既有大小，又有方向，合成時遵守或三角形定則的物理量．2．標量：只有大小，沒有方向，求和時按照相加的物理量．,平行四邊,形定則,算術(shù),3．三角形定則：把兩個矢量首尾相接與它們的合矢量組成一個三角形，從而求出合矢量，這個方法叫做三角形定則．(1)兩個矢量首尾相接，從第一個矢量的始端指向第二個矢量的末端的有向線段就表示合矢量的大小和方向，如圖甲所示．甲乙,(2)推論：三個力合成時，若每個力都首尾相接地組成三角形，則三個力的合力為零，如圖乙所示.,一、按力的實際效果進行力的分解1．根據(jù)力的實際作用效果進行力的分解的具體步驟(1)先根據(jù)力的實際作用效果確定兩個分力的方向．(2)再根據(jù)兩個分力的方向作出力的平行四邊形．(3)然后根據(jù)平行四邊形或三角形的相關知識求出兩個分力的大小和方向．,2．按實際作用效果分解的幾個實例,,,二、力的正交分解1．力的正交分解法在許多情況下，我們可以把一個力分解為兩個相互垂直的分力．把力沿著兩個選定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解．,3．正交分解法的步驟(1)建立坐標系：以共點力的作用點為坐標原點，直角坐標系x軸和y軸的選擇應使盡量多的力在坐標軸上．(2)正交分解各力：將每一個不在坐標軸上的力分解到x軸和y軸上，并在圖上注明，用符號Fx和Fy表示，如圖所示．(3)在圖上標出力與x軸或力與y軸的夾角，然后列出Fx、Fy的數(shù)學表達式，與兩坐標軸重合的力不需要分解．,注意：(1)建立坐標系之前，要對物體進行受力分析，畫出各力的示意圖，一般各力的作用點都移到物體的重心上．(2)建立坐標系的原則：使盡可能多的力落在坐標軸上，盡可能減少分解力的個數(shù)．,三、力的分解是否有解的確定力分解時有解或無解，簡單地說就是代表合力的對角線與給定的代表分力的有向線段是否能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)．如果能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)，說明該合力能按給定的分力分解，即有解；如果不能構(gòu)成平行四邊形(或三角形)，說明該合力不能按給定的分力分解，即無解．,對一個已知力進行分解的常見情況：(1)已知力F的大小和方向及兩個分力F1和F2的方向，則兩分力F1和F2有確定值．(2)已知力F的大小和方向及一個分力F1的大小和方向，則另一個分力F2有確定值．(3)已知力F的大小和方向及一個分力的方向和另一個分力的大小，分析如下：,①若F2F2>Fsinθ，有二解，一解的分力為F1與F2，另一解的分力為F1′與F2′，如圖丙所示，圓與射線OB有兩個交點．丙丁④若F2≥Fsinθ，有一解，分力為F1與F2，如圖丁所示，圓與射線OB有一個交點．,注意：可以將關于力的分解是否有解，以及有幾個解的問題，轉(zhuǎn)化為能否作出力的平行四邊形(或三角形)以及能作幾個平行四邊形(或三角形)的問題.,在傾角α＝30的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個重力G＝20N的光滑圓球，如圖所示．試求這個球?qū)π泵娴膲毫蛯醢宓膲毫Γ?按力的作用效果分解,解析：先分析物理現(xiàn)象，為什么擋板和斜面會受到壓力呢？原因是球受到向下的重力作用，這個重力總是會使球有向下運動的趨勢，但是由于擋板和斜面的支持，球才保持靜止狀態(tài)．因此球的重力產(chǎn)生了兩個作用效果，如圖所示，產(chǎn)生兩個分力：①使球垂直壓緊擋板的力F1；②使球垂直壓緊斜面的力F2.由幾何知識可求得,【題后總結(jié)】(1)根據(jù)力的實際作用效果，確定兩分力方向是解題關鍵．(2)作出平行四邊形后要靈活應用數(shù)學知識求解．,【針對訓練】1.如圖所示的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，連接點P在F1、F2和F3三力作用下保持靜止，下列判斷正確的是()A．F1>F2>F3B．F3>F1>F2C．F2>F3>F1D．F3>F2>F1,解析：由連接點P在三個力作用下靜止知，三個力的合力為零，即F1、F2二力的合力F3′與F3等大反向，三力構(gòu)成的平行四邊形如圖所示，由數(shù)學知識可知F3>F1>F2，B正確．答案：B,一個物體受三個力的作用，已知一個力是80N，指向東偏北30的方向；一個力為40N，指向西北方向；一個力為20N，指向南方，求三個力的合力大?。馕觯何矬w受力如圖所示．取向東方向為x軸正方向，向北方向為y軸正方向，建立直角坐標系，如圖所示．將F1、F2進行正交分解．,正交分解法的應用,【題后總結(jié)】(1)運用正交分解求分力時，將力的矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算使運算更方便．(2)物體受三個或三個以上力的作用時，優(yōu)先考慮正交分解法．,【針對訓練】2.如圖所示，傾角為θ的光滑斜面上，質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的外力作用下靜止，求外力的大小和斜面對物體支持力大小．,解析：物體受重力G、支持力FN和外力F作用如圖．建立沿斜面和垂直與斜面的坐標系x、y.將重力G分別沿x、y方向分解沿x方向：F＝G1＝mgsinθ沿y方向：FN＝G2＝mgcosθ.答案：mgsinθ，mgcosθ,如圖所示，半圓形支架BAD，兩細繩OA和OB結(jié)于圓心O，下懸重為G的物體，使OA繩固定不動，將OB繩的B端沿半圓形支架從水平位置逐漸移至豎直位置C的過程中，分析OA繩和OB繩所受力的大小如何變化．,用圖解法分析力的變化問題,解析：因為繩結(jié)點O受重物的拉力FT，所以才使OA繩和OB繩受力，因此將拉力FT分解為FTA、FTB，如圖所示．,OA繩固定，則FTA的方向不變，在OB向上靠近OC的過程中，在B1、B2、B3三個位置，兩繩受的力分別為FTA1和FTB1、FTA2和FTB2、FTA3和FTB3.由圖可知，F(xiàn)TA是一直逐漸變小，而FTB卻是先變小后增大，當OB和OA垂直時，F(xiàn)TB最小．答案：OA繩受的力逐漸變小，OB繩受的力先變小后變大,【題后總結(jié)】(1)圖解法分析力的變化問題時一定要分清哪個力(大小、方向)不變，哪個力方向不變；大小待確定，哪個力方向變化(大小待定)．(2)規(guī)范作出平行四邊形，看平行四邊形鄰邊和對角線長度(代表力的大小)的變化規(guī)律．,【針對訓練】3.如圖所示，在傾角為α＝37的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放一個光滑球，把球的重力沿垂直于擋板和垂直于斜面的方向分解為力F1和F2，若擋板自豎直開始以下端為軸緩慢轉(zhuǎn)動，直到擋板與斜面垂直為止，試討論兩個分力F1與F2分別怎樣變化？,解析：對小球而言，它所受的重力G有兩個作用效果，分別對斜面和擋板產(chǎn)生擠壓．當擋板轉(zhuǎn)動時，分力F2的方向不變，分力F1的方向發(fā)生變化，其變化規(guī)律可由下圖分析得到，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2也減?。鸢福篎1、F2均減小,誤區(qū)：力的分解求力最小值時不能確定力的方向而導致錯誤【典型例題】如圖所示，繩一端固定于O點，另一端系一質(zhì)量為m的小球，用某一外力作用于小球，使小球與豎直方向成θ角而靜止，求此外力的最小值．(已知重力加速度為g)．,解析：球受重力G，繩的拉力T和外力作用，將重力G分解，作平行四邊形如圖所示，由圖可以看出，當外力F與繩垂直時F最小，此時F＝mgsinθ，所以Fmin＝mgsinθ.答案：mgsinθ,【誤區(qū)警示】本題易誤認為外力F水平，而得出F＝mgtanθ.力的分解求最小值時，要作出力分解的平行四邊形(或三角形)，利用點到直線距離最小確定力的最小值.,,謝謝觀看！,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,