高中物理必修：《力的分解》ppt课件

第二章力2.6力的分解高中物理·必修一·教科版目标定位力的分解理解力的分解.知道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.123目标定位预习导学课堂讲义对点练习知道力的正交分解法，会用正交分解法求合力．4预习导学2.力的合成平行四边形定则对角线邻边3.(1)无数(2)实际作用效果一、力的分解想一想：将一个已知力进行分解，得到的两个分力一定比该已知力小吗？答案：不一定；合力与分力的关系是：合力可能大于分力，也可能小于分力，还有可能等于分力．二、力的正交分解1.互相垂直目标定位预习导学课堂讲义对点练习力的分解课堂讲义一、力的分解1．力的分解的运算法则：平行四边形定则目标定位预习导学课堂讲义对点练习2.如果没有限制,一个力可分解为无数对大小、方向不同的分力.F3．力的效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个分力的方向.(2)根据两个分力的方向作出力的平行四边形或三角形．(3)利用数学知识解三角形，分析、计算分力的大小．力的分解课堂讲义一、力的分解目标定位预习导学课堂讲义对点练习4．两种典型情况的力的分解(1)拉力F可分解为：水平向前的力F1和竖直向上的力F2如图2sinFFq=Fq1cosFFq=2F1F力的分解课堂讲义一、力的分解目标定位预习导学课堂讲义对点练习4．两种典型情况的力的分解(1)拉力F可分解为：水平向前的力F1和竖直向上的力F2如图(2)重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分析力F1，二是使物体压紧斜面的分力F2.如图乙．G1G2GF1F2αα力的分解F2＝Gcosα课堂讲义例1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30N的物体，轻绳与水平轻杆之间的夹角为θ＝30°，求轻绳和杆各受多大的力？目标定位预习导学课堂讲义对点练习⊙305FN301F2FG＝30N解析以O点为研究对象由几何关系1sin3600NGF2tan3520NGF力的分解课堂讲义二、有限制条件的力的分解目标定位预习导学课堂讲义对点练习力分解时有解或无解，关键看代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形)，若能，即有解；若不能则无解．具体情况有以下几种：力的分解1．已知合力和两个分力的方向时(如图甲)，两分力有唯一解(如图乙所示)．课堂讲义二、有限制条件的力的分解目标定位预习导学课堂讲义对点练习力的分解1．已知合力和两个分力的方向时(如图甲)，两分力有唯一解(如图乙所示)．2．已知合力和一个分力的大小和方向时(如图丙，若已知F和F1)，另一分力有唯一解(如图丁)．课堂讲义二、有限制条件的力的分解目标定位预习导学课堂讲义对点练习3．已知合力以及一个分力的大小和另一个分力的方向时，如图，有下面几种可能：力的分解(1)当Fsinθ＜F2＜F时，有两解(如图甲)(2)当F2＝Fsinθ时，有唯一解(如图乙)．(3)当F2＜Fsinθ时，无解(如图丙)．(4)当F2＞F时，有唯一解(如图丁)两个解一个解无解一个解课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习例2按下列两种情况把一个竖直向下的180N的力分解为两个分力．(1)一个分力在水平方向上，并等于240N，求另一个分力的大小和方向．(2)一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向下(如图所示)，求两个分力的大小．力的分解解析(1)力的分解如图所示F1＝240NF＝180NF22221300NFFF＝＝θ设F2与F的夹角为θ，14tan=3FF解得θ＝53°课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习例2按下列两种情况把一个竖直向下的180N的力分解为两个分力．(1)一个分力在水平方向上，并等于240N，求另一个分力的大小和方向．(2)一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向下(如图所示)，求两个分力的大小．力的分解(2)力的分解如图所示F＝180N13tan360303NFF＝＝1802180==cos30312N203FFF1F230°课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习例3如图所示，一个大人与一个小孩在河的两岸，沿河岸拉一条船前进，大人的拉力为F1＝400N，方向与河中心线的夹角为30°，要使船向正东方向行驶，求小孩对船施加的最小力的大小和方向．力的分解合力向东F2力的最小值为：F2＝F1sin30°＝50N解析方向为垂直于河岸且向北课堂讲义三、力的正交分解1．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，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上．目标定位预习导学课堂讲义对点练习2．正交分解各力，即将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示．力的分解课堂讲义三、力的正交分解目标定位预习导学课堂讲义对点练习3．分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：Fx＝F1x＋F2x＋F3x＋…Fy＝F1y＋F2y＋F3y＋…力的分解4．求共点力的合力：合力大小合力的方向与x轴的夹角为α，则.22+xyFFFtan=yxFF课堂讲义目标定位预习导学课堂讲义对点练习例4在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19N、40N、30N和15N，方向如图所示，求它们的合力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)力的分解解析建立直角坐标系F2xF2yF3xF3yxFFFF123cos37cos3727N＝＋－＝y4sinsinFFFF23373727N＝+-＝2238.2NxyFFFtan=14==5yxFF对点练习按力的效果分解目标定位预习导学课堂讲义对点练习1．在图中，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°.如把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为（）力的分解133A.B.32222223C.D.3222GGGGGGGG，，，，GF2F11sin3260FGG2cos1260FGGA对点练习目标定位预习导学课堂讲义对点练习2．如图所示，已知电灯的重力为G＝10N，AO绳与顶板间的夹角为θ＝45°，BO绳水平．(1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解，并作出图示．(2)AO绳所受的拉力F1和BO绳所受的拉力F2分别为多少？力的分解按力的效果分解GG2G111=sin45102NGFG2tan10N45FG根据二力平衡对点练习目标定位预习导学课堂讲义对点练习3.将一个有确定方向的力F＝10N分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，另一个分力的大小为6N，则在分解时()A．有无数组解B．有两组解C．有唯一解D．无解力的分解有限制条件的力的分解F＝10NFmin＝5NF230°B对点练习目标定位预习导学课堂讲义对点练习4．如图所示，水平地面上有一重60N的物体，在与水平方向成30°角斜向上、大小为20N的拉力F作用下匀速运动，求地面对物体的支持力和摩擦力大小．力的正交分解力的分解解析对物体进行受力分析GFNFfFxFyy方向:FN＝G－Fy＝G－Fsin30°＝60－20×N＝50N12x方向:f＝Fx＝Fcos30°＝20×N＝10N323