怎样分解力教学课件.pptVIP

4.2 怎样分解力 1.知道力的分解的概念和运算法则。 2.会根据实际的作用效果分解力。 3.体会正交法分解力的方法。 钢索对斜拉桥有拉力的作用，这个拉力有什么样的作用效果呢？请同学们猜想一下？ 下面让我们通过一个小实验来验证我们的猜想。 如图所示，我们用一根细线模拟钢索，用铅笔模拟桥身，挂上钩码，把细线挂在手指上，铅笔的一端放到掌心，观察和感受细线拉力的作用效果。 可以看到拉力产生了两个效果：一个是竖直向上拉起钩码，一个是水平向右压紧掌心。 由此可见，沿某一方向的力，能产生其他方向的作用效果。这些效果可以看成是由这个力的分力产生的。所以要研究这些效果常常需要对力进行分解。 一、力的分解 求一个力的分力的过程叫做力的分解。 力的分解与力的合成互为逆运算，也遵循平行四边形法则。 如图，以一个力为对角线可以做出很多平行四边形，也就是说如果不加限制一个力有无数多种分解方式，那么怎样分解力才更合理呢？ 案例:一个重力为G的木箱，放在倾角为θ的斜面上。在研究重力的作用效果时，有两位同学分别画出如图所示的两种分解方法，请对这两种分解作一评价。 二、按力的作用效果分解 根据体验可以看出，重力在斜面上的实际作用效果是使物体沿斜面下滑和压紧斜面。图A的分解更合理。 结合数学知识我们可以求出图中两个分力的大小： 请同学们用手托起一本厚书，并将手慢慢倾斜，体会重力在斜面上的作用效果。 可见，放在斜面上的物体对斜面的压力的大小不等于重力，而且随着倾角的增大，垂直于斜面的分力逐渐减小，沿着斜面的分力逐渐增大。 想一想：为什么高大的桥要造很长的引桥呢？ 长引桥可以减小斜面的倾角，使汽车上桥时沿斜面的分力较小，减少上桥时的阻力，使汽车垂直于斜面的力增大，增加汽车的稳定性；下桥时，减小沿斜面的分力，以免汽车的加速度过大，出现安全问题，垂直于斜面的分力增大，增加了汽车的稳定性。 例题1:如图是一根细线和一个轻杆组成的支架，在其下面挂上一个重物，请同学们猜想一下重物对支架拉力的作用效果，并求出两个分力。 请同学们结合刚才的细线铅笔实验，体会一下手指和掌心的受力，画出两个分力，并求出两个分力。 三、正交法分解力 把一个力分解成互相垂直的两个力，称为正交分解法。 正交分解法可很方便的利用三角函数表示出分力来，并且可以把所有的分力集中到相互垂直的两个方向上，方便求合力和分力，是物理学中最常用的方法。 案例:有些斜拉桥塔柱两侧的钢索不对称，那么怎样才能保证塔柱所受的合力竖直向下呢？ 如图，要使一对钢索对塔柱拉力的合力竖直向下，只要它们的水平分力相等就可以了，即 于是有 即 如图，两个分力与合力组成的三角形中，由正弦定理也可以得到 1.一重为G的物体放在光滑斜面上，受到斜面的弹 力FN，设使物体沿斜面下滑的力为F1，则( ) A.F1是FN与G的合力 B.F1是G沿斜面向下的分力 C.G分解为F1和物体对斜面的压力F2 D.物体受到G、FN、F1和使物体垂直于斜面压紧斜面的 力F2 AB 2.下列有关合力与分力的说法，正确的是( ) A.分力总是小于合力 B.对力进行正交分解时，分力总是小于合力 C.将5 N的力进行分解，可以得到50 N的分力 D.将5 N的力进行分解，不可以得到1 N的分力 BC 3.放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用，该力与水平方向夹角为θ，将力F分解. F1=Fcosθ　　F2=Fsinθ θ F F θ F1 F2 4.如右图示，一个半径为r， 重为G的圆球被长为2r的细 线AC悬挂在墙上，求球对细 线的拉力F1和球对墙的压力 F2。 由几何知识知 2r F1 F2 G G2 G1 5.如图按照效果分解斜面上圆球的重力 可利用带有海绵的斜面和挡板演示观察海绵的形变，分析力的作用效果。 G G2 G1 如果是右图这样的情景呢？ 本节课学习了力的分解及如何分解一个力，常见的分解方式是按照力的作用效果分解和正交分解。 遇到一个实际的问题，如果不能确定其作用效果，我们可以自己设计一些小实验来模拟情景，确定其作用效果。