《力的分解》公开课解析

授课人:朱贤龙2013.11.28第三章相互作用第5节力的分解力的分解1、什么是合力？什么是分力？什么叫力的合成？力的合成遵循什么法则？复习引入：力可以合成，是否也可以分解呢？学生回答：1.当几个力的作用效果等同某一个力时，这一个力就叫做原来那几个力的合力，原来的几个力叫做这个力的分力。2.求几个力的合力的过程叫做力的合成。3.力的合成遵循平行四边形定则。力的分解一、什么是力的分解F2F1FF1F2·F一、什么是力的分解用几个分力来等效替代一个力合力F分力F1和F2合成分解等效替代一、力的分解遵守平行四边形定则求一力的分力的过程叫做力的分解。二、力的分解原则注意：几个分力和原来那个力是等效的，它们可以相互替代，并非同时存在一、什么是力的分解力为什么要分解呢？2力为什么要分解二、力为什么要分解二、力为什么要分解力为什么要分解？1.通过力的分解，可以求出一个力的两个贡献.2.通过力的分解，可以使关系由复杂变得简单.力该怎样分解？FO·二、力该怎样分解···EABFO·1F2F1F2F1F2F二、力该怎样分解力该怎样分解？分解原则：是由研究的问题所决定的，选择的分解方法要有利于问题的解决。一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分解。问题：物体受到重力作用，有怎样的作用效果？二、力该怎样分解··OFF1F2二、力该怎样分解例一二绳挂重物例二斜拉放在水平面上的物体例三物体置于斜面上三、力的正交分解1、力的正交分解定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得：sincosFFFFyx22yxFFF三、力的正交分解1）画出物体受力示意图2）建立合适的X、Y轴3）把该分解的力分解4）X、Y方向上列方程、求解2、正交分解法解题步骤：怎样去选取坐标呢？原则上是任意的。实际问题中，尽可能少分解力。三、力的正交分解θF1F2GFf=F1=GsinθFN=F2=Gcosθθ例1：把一个物体放在倾角为θ的斜面上，但它并不能竖直下落。从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？支持力和摩擦力大小？FNFfXY·三、力的正交分解αGTFnXY哪个角是α？FyFx列方程：Fy=Fncosθ=GFx=Fnsinθ=T例2：在倾角为α的斜面上有一块竖直挡板，在挡板和斜面间有一重为G的光滑圆球，试求这个球对挡板和斜面的压力。·力的分解θF1F2Gθ1Ftanθ=G2Gcosθ=F2GF=cos1F=Gtan从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？（忽略一切摩擦）2.已知合力和一个分力的大小和方向1.已知两分力的方向来分解力oFF1F2OFF1F2有唯一解有唯一解3.已知合力和两个分力的大小（F1+F2FF1-F2)四、有条件限制的力的分解：四、有条件限制的力的分解：4.已知合力F及一个分力的大小F2和另一个分力F1的方向Fθ①当F2Fsinθ时,②当F2=Fsinθ时,③当FsinθF2F时,④当F2F时,F1无解一组解最小两组解一组解四、有条件限制的力的分解：例题：如图，已知F的大小为10牛，其中一个分力F1的方向与F成300角，试用作图法和计算法求出另一个分力的最小值F2min为多少牛？300FF1F2=Fsin300=5牛F2min?五、力的分解运用◇为什么四两可以拨千斤？例题：在日常生活中有时会碰到这种情况：当载重卡车陷于泥坑中时，汽车驾驶员按图所示的方法，用钢索把载重卡车和大树栓紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑，你能否用学过的知识对这一方法作出解释。FF1F2FO·五、力的分解运用赵州桥五、力的分解运用ABC拱桥设计F1F2F五、力的分解运用斧★为什么刀刃的夹角越小越锋利？五、力的分解运用OF·力的分解五、力的分解运用F2F1GT1T2?(θ作业：在一根细线上用轻质挂钩悬挂一重为G的物体，挂钩与细线之间的摩擦忽略不计。已知细线所成的张角为θ，求细线的张力为多大？·OG/2F1θ/21cos22GF12GT=T=θ2cos2解:12TT11TF22TF12GF=F=θ2cos2θ/2