鲁科版高中物理必修第一册精品课件 第4章 第2节 力的分解.ppt

第2节力的分解第4章

内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习

学习目标思维导图1.理解力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。(物理观念)2.体会“等效替代”的物理思想在力的分解中的运用。(科学思维)3.能够根据问题需要利用平行四边形定则对力进行分解。(科学思维)4.能应用力的分解知识分析生产生活中的有关问题。(物理观念)

课前篇自主预习

必备知识一、力的分解1.概念:求一个已知力的分力的过程。2.遵循的规律:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。即力F为平行四边形的对角线,那么与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力。3.特点:因为对同一条对角线可作出无数个平行四边形,所以力的分解方式是多种多样的。

二、力的正交分解1.概念:把一个力分解为两个相互垂直的分力的过程。2.方法:为了研究问题的方便和需要,沿着相互垂直的两个方向建立x、y轴,把不在坐标轴上的力分解在坐标轴上。如图所示,沿水平与竖直两个方向建立直角坐标系,将拉力F沿x、y轴分解,可得Fx=Fcosθ,Fy=Fsinθ。?

三、力的分解的应用修建盘山公路和很长的引桥是为了减小坡度,使车上坡更容易,下坡更安全。

自我检测1.正误辨析(1)力的分解是力的合成的逆运算。()答案√(2)把一个力分解为两个力,这两个力共同作用的效果与该力作用效果相同。()答案√(3)力F的大小为100N,它的一个分力F1的大小为60N,则另一个分力一定大于40N。()答案×

(4)做引体向上运动时,双臂平行比双臂张开较大角度时省力。()解析双臂拉力的合力等于人的重力,当双臂张开较大角时,拉力增大。答案√

2.(多选)下列说法中正确的是()A.一个2N的力可分解为7N和4N的两个分力B.一个2N的力可分解为9N和9N的两个分力C.一个6N的力可分解为4N和3N的两个分力D.一个8N的力可分解为4N和3N的两个分力解析合力的大小小于或等于两分力大小之和,大于或等于两分力大小之差的绝对值,选项A、D不可能。答案BC

课堂篇探究学习

问题一力的分解情境探究1.如图所示,一个力F,如果没有限制条件,能分解为多少对分力?要点提示若没有限制,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?要点提示手指被拉、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。

知识点拨1.不受条件限制的分解一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解。因为以同一条线段为对角线的平行四边形有无穷多个(如图所示)。

分力大小与两分力间夹角的关系:将已知力F分解为两个等大的分力时,两分力间的夹角越大分力越大。

2.有限制条件的力的分解已知条件解的情况已知合力和两个分力F1和F2的方向唯一解已知合力和一个分力的大小和方向唯一解

已知条件解的情况已知合力和两个互成角度的分力的大小①当|F1-F2|F或FF1+F2时无解②有两组解

已知条件解的情况已知合力F和一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小有四种情况,方法是以F的一端为圆心,以F2的大小为半径画圆①若F2Fsinα,无解②若F2=Fsinα,一解③若F2≥F,一解④若FsinαF2F,两解

要点笔记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,若能,即有解;若不能则无解。

3.力分解的思路流程

4.几个实例(1)按实际效果分解实例产生效果分析地面上物体受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2。F1=Fcosα,F2=Fsinα质量为m的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1,二是使物体压紧斜面的分力F2。F1=mgsinα,F2=mgcosα

实例产生效果分析质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时,其重力产生两个效果:一是使球压紧挡板的分力F1,二是使球压紧斜面的分力F2。F1=mgtanα,

(2)按研究问题的需要分解

实例引导例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