教科版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用 5 力的分解.ppt

第三章5力的分解

基础知识梳理与落实重点难点探究与突破目录索引即学即用检测与提升

【学习任务与素养目标】1.知道什么是力的分解。(物理观念)2.会用平行四边形定则和三角形定则对力进行分解,能够在实际问题中按照力的实际作用效果进行力的分解。(科学思维)3.会用正交分解法求合力。(科学思维)

基础知识梳理与落实

一、一个力可用几个力来替代1.力的分解:求一个已知力的叫作力的分解。?2.力的分解遵循的原则:力的分解是力的合成的,它必然遵循定则。?3.一个力分解为两个力:一个力在理论上可以分解为组大小、方向不同的分力。?分力逆运算平行四边形无数

二、力的分解的应用1.筑成大拱的各石块间接触面与竖直方向成一定角度,石块受到的重力和来自桥面的压力可以分解为的分力,产生相互挤压的作用效果。?2.如图所示,钢索拉力F可以分解为竖直向上的分力F1和水平(桥面)方向的分力F2。当有车辆经过P点时,车身的压力会使得梁体产生弯曲形变。此时,F1可以车辆对梁体的影响。?垂直于接触面抵消或减轻

三、力的正交分解将一个力沿着的两个方向分解,如图所示,已知力F、F与x轴的夹角θ,则Fx=Fcosθ,Fy=Fsinθ。?相互垂直

易错辨析(1)力的分解是力的合成的逆运算。()(2)把一个力分解为两个分力,这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同。()(3)力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则。()√√√

重点难点探究与突破

学习任务一力的分解情境导学1.如图所示,如果没有限制条件,一个力F能分解为多少对分力?

提示若没有限制,同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形,如图所示。即可以分解为无数对大小、方向不同的分力。

2.如图所示,取一根细线,将细线的一端系在左手中指上,另一端系上一个重物。用一支铅笔的一端顶在细线上的某一点,使铅笔保持水平,铅笔的另一端置于手掌心,细线的下段竖直向下。请做一做,说出你的感觉,并思考重物竖直向下拉细线的力产生什么作用效果。提示手指被拉、掌心被压的感觉。重物竖直向下拉细线的力会产生两个效果:沿着上边斜线方向斜向下拉紧细线,沿着铅笔方向向左压紧铅笔。

规律总结1.对力的分解的理解(1)在力的分解中,合力是实际存在的,分力是虚拟的,并不存在。(2)一个力分解为两个力,理论上有无数组解。因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)。

2.力分解时有、无解的讨论力分解时,有解或无解,简单地说就是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)。若可以构成平行四边形(或三角形),说明合力可以分解成给定的分力,即有解。如果不能构成平行四边形(或三角形),说明该合力不能按给定的力分解,即无解。具体情况有以下几种:

3.按力的作用效果分解具体问题中将一个力分解为两个分力必须根据这个力在该问题中的实际作用效果来分解,这就要求在力的分解之前必须搞清楚力的作用效果。搞清了力的效果,也就搞清了力的方向,而搞清了各个力的方向后,分解力将是唯一的。按实际效果分解的一般思路:

典例剖析【例题1】已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30N。则()A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向 D.F2可取任意方向C解析由于F2=30NFsin30°=25N,故由力的矢量三角形定则可知,F1可有两个值,F2有两个可能的方向,如图所示,故C正确,A、B、D错误。

方法技巧力的分解的两个技巧(1)对于力的分解常常需要采用作图法进行定性或定量的分析,看看合力与分力能否构成平行四边形(或三角形),能构成则此解成立,不能构成则此解不成立。(2)将一个已知力分解为一个大小一定,一个方向一定的两个分力时,可能存在三种情况:一解、两解、无解。

对点演练1.在生活中经常用刀来劈开物体。刀劈物体时的横截面示意图如图所示,F是作用在刀背上的力,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面间的夹角为θ,则刀劈物体时对物体侧向推力N的大小为()C

学习任务二力的正交分解法及其应用情境导学如图所示,重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上。(1)为了研究物体沿斜面方向的运动情况,我们应该怎样分解物体所受的重力?(2)画出重力G的分解图,并求出两个分力。

提示(1)把重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解。(2)如图所示,沿斜面方向的分力G1=Gsinθ,垂直斜面方向的分力G2=Gcosθ。

规律总结正交分解法1.概念:把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法。2.坐标轴的选取原则:坐标轴的选取理论上是任意的,但为