高中物理 第二章 力 2.6 力的分解課件 教科版必修1.ppt

第二章 第6節(jié) 理解教材新知 把握熱點考向 知識點一 知識點二 考向一 考向二 應用創(chuàng)新演練 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時跟蹤訓練 1 求一個力的分力叫做力的分解 力的分解是力的合成的逆運算 2 力的分解與力的合成都遵循平行四邊形定則 3 力的分解方法有實際效果分解法和正交分解法 力的分解 自學教材 1 定義求一個已知力的的過程 2 與合成的關(guān)系力的分解是力的合成的 3 分解方法把一個已知力f作為平行四邊形的 與力f共點的平行四邊形的兩個 就表示力f的兩個分力f1和f2 如圖2 6 1所示 圖2 6 1 分力 逆運算 對角線 鄰邊 4 分解依據(jù)依據(jù)平行四邊形定則 如果沒有限制 一個力可以分解為組大小 方向不同的分力 實際問題中 應根據(jù)力的來分解 無數(shù) 實際作用效果 重點詮釋 1 把一個力分解為兩個力 從理論上講有無數(shù)組解 因為同一條對角線可以構(gòu)成的平行四邊形有無窮多個 如圖2 6 2所示 這樣分解是沒有實際意義的 實際分解時 按力的作用效果可分解為兩個確定的分力 圖2 6 2 分解思路為 2 按實際效果分解的幾個實例 1 下列說法錯誤的是 a 力的分解是力的合成的逆運算b 把一個力分解為兩個分力 這兩個分力共同作用的效果應當與該力作用的效果相同c 力的合成和力的分解都遵循平行四邊形定則d 分力一定小于合力 解析 力的合成是求幾個力的合力 而力的分解是求一個力的分力 且都滿足平行四邊形定則 因此 a c均正確 合力與分力有等效替代關(guān)系 所以合力的作用效果與分力的共同作用效果一定相同 b正確 分力可以大于合力 如兩力大小相等方向相反時 合力為零 答案 d 力的正交分解 自學教材 1 定義把一個力沿著相互垂直的兩個方向分解的方法 如圖2 6 3所示 2 公式f1 f2 3 適用各種矢量運算 圖2 6 3 fcos fsin 重點詮釋 1 正交分解的目的將力的合成化簡為同向 反向或垂直方向的分力 便于運用普通代數(shù)運算公式解決矢量的運算 分解 的目的是為了更好地 合成 2 正交分解的適用情況適用于計算三個或三個以上力的合成 圖2 6 4 3 正交分解的步驟 1 建立坐標系 以共點力的作用點為坐標原點建立直角坐標系 標出x軸和y軸 選取坐標系時應使盡量多的力落在坐標軸上 2 正交分解各力 將每一個與坐標軸不重合的力分解到x軸和y軸上 并求出各分力的大小 如圖2 6 4所示 2 為了行車方便與安全 許多高大的橋要造很長的引橋 這樣做的主要目的是 a 減小過橋車輛的重力b 減小過橋車輛受到的摩擦力c 減小過橋車輛對橋面的壓力d 減小過橋車輛的重力平行于引橋面向下的分力 解析 如圖所示 重力g產(chǎn)生的效果是使物體下滑的分力f1和使物體壓緊斜面的分力f2 則f1 gsin f2 gcos 傾角 減小 f1減小 f2增大 高大的橋造很長的引橋主要目的是減小橋面的坡度 即減小過橋車輛的重力平行于引橋面向下的分力 從而使行車安全 選項d正確 答案 d 按力的作用效果分解 例1 如圖2 6 5所示 一個質(zhì)量為m 2kg的均勻球體 放在傾角 37 的光滑斜面上 并被斜面上一個豎直的光滑擋板擋住 處于平衡狀態(tài) 求出球體對擋板和斜面的壓力 g 10n kg 圖2 6 5 思路點撥 解答該題時應注意以下兩點 1 球的重力產(chǎn)生兩個作用效果 壓斜面和壓擋板 2 按力的作用效果確定分力的方向 解析 球受到豎直向下的重力作用 該重力總是使球向下運動 但由于斜面和擋板的限制 球才保持靜止狀態(tài) 因此 球的重力產(chǎn)生了兩個效果 使球垂直壓緊斜面和使球垂直壓緊擋板 答案 15n 垂直擋板向左25n 垂直斜面向下 借題發(fā)揮 按照力的作用效果分解力時 首先要弄清所分解的力產(chǎn)生了哪些效果 根據(jù)這些作用效果確定各分力的方向 最后應用平行四邊形定則進行分解 1 上例題中擋板垂直斜面時 求球體對斜面和對擋板的壓力 2 擋板水平時 求球?qū)π泵婧蛯醢宓膲毫?解析 1 如圖所示 將球的重力分解為沿垂直斜面方向的分力f1和沿垂直擋板方向的分力f2 由三角形知識知f1 gcos f2 gsin 球?qū)π泵娴膲毫1 f1 gcos 20 cos37 n 16n 方向垂直斜面向下 球?qū)醢宓膲毫2 f2 gsin 20 sin37 12n 方向垂直擋板向下 2 擋板水平時 小球只受兩個力 重力和水平擋板的支持力 故此時球?qū)π泵娴膲毫? 對擋板的壓力n g 20n 答案 1 16n 方向垂直斜面向下12n 方向垂直擋板向下 2 020n 豎直向下 力的正交分解法的應用 圖2 6 6 例2 在同一平面內(nèi)共點的四個力f1 f2 f3 f4的大小依次為19n 40n 30n和15n 方向如圖2 6 6所示 求它們的合力 思路點撥 解答本題應把握以下三點 1 建立恰當?shù)闹苯亲鴺讼?2 沿坐標軸分解各力并求fx fy 3 由fx和fy求出合力的大小和方向 解析 如圖 a 所示建立直角坐標系 把各個力分解到兩個坐標軸上 并求出x軸 y軸上的合力fx和fy 有fx f1 f2cos37 f3cos37 27nfy f2sin37 f3sin37 f4 27n 答案 合力的大小約為38 2n 方向與f1夾角為45 斜向上 借題發(fā)揮 正交分解法的優(yōu)點 1 借助數(shù)學中的直角坐標系對力進行描述 2 幾何圖形關(guān)系簡單 是直角三角形 計算簡便 3 求合力的思維方法 先分 再合 如圖2 6 7所示 重力為500n的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引重200n的物體 當繩與水平面成