2013-2014学年高中物理人教版必修一第三章高中物理人教版必修一第5节《力的分解》课件.ppt

1、力的分解第5节学习目标：学习目标：1.知道分力的概念及力的分解的含义。认识到力的分解与力的合成互为逆运算并满足平行四边形定则。2.了解力的分解具有惟一性的条件。掌握根据力的效果进行分解的方法。重点1.理解力的分解是力的合成的逆运算，利用平行四边形进行力的分解。2.如何判定力的作用效果及分力的确定。难点1.力的分解具有惟一性的条件。2.正确确定分力的方向。3.求解分力大小的数学方法。重点难点一、力的分解提出问题【演示实验】在演示板上先用一个弹簧秤（力F）把橡皮绳的结点拉到O点,然后再用三个或四个弹簧秤沿不同方向拉结点到O.提出问题：1.这个实验说明了什么呢？结论：几个力共同作用的效果与F的作用效

2、果相同.拓展：几个力共同作用的效果如果跟原来一个力产生的效果相同，那么这几个力就叫做原来那几个力的分力.求几个力的合力的过程叫做力的合成；而求一个已知力的分力叫做力的分解.力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也是遵循平行四边形定则的.一、力的分解提出问题2.我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代，换句话说也就是：力的合成是唯一的.那么力的分解是否也是唯一的呢？结论：既然可以用多组不同的力来达到同样的效果，也就是说力的合成是唯一的，但力的分解却不是唯一的.一、力的分解提出问题3.力的分解遵循平行四边形定则，如果没有其他限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形，那么我们

3、要如何分解一个力呢？结论：力的分解的方法：（1）按照力产生的实际效果进行分解先根据力的实际作用效果确定分力的方向（2）再根据平行四边形定则求出分力的大小.一、力的分解提出问题实验过程：如图所示，将橡皮筋套在中指上，将铁钉与橡皮筋连接，钉尖端卡在手心处，用另一只手向下拉铁钉与橡皮筋的连接处，体会一下向下的拉力F产生的效果？结论：（1）拉力F有沿橡皮筋方向的拉力与沿钉子方向的压力（2）右图中拉力F分解成F1和F2，F1压缩铁钉，F2拉伸橡皮筋一、力的分解提出问题4.牛对犁的拉力的作用效果是怎样的？应如何分解这个力呢？结论：有两个作用效果：一是向前拉犁；二是沿竖直方向向上提犁.一、力的分解提出问题5

4、.人拉旅行箱时，人的拉力的作用效果是怎样的？应如何分解这个力呢？结论：有两个作用效果：一是向前拉旅行箱；二是沿竖直方向向上提旅行箱。典型例题例1典型例题例2 如图所示，一光滑小球放在倾角为 的光滑斜面和竖直的挡板之间，则小球对斜面的压力F1与挡板的压力F2分别多大？解析：小球所受重力有两个作用效果：一是使小球压紧斜面，二是使小球压紧挡板。因此将小球所受重力沿以上两个方向进行分解，如图所示。重力的两个力:G1=Gtan，G2=G/cos.因此小球对斜面的压力F1=G2=G/cos 小球对挡板的压力F2=G1=Gtan 答案：G/cosGtan总结：求一个已知力的实际分力的方法步骤：（1）根据物体

5、（结点）所处的状态分析力的作用效果；（2）根据力的作用效果，确定两个实际分力的方向；（3）根据两个分力的方向画出平行四边形；（4）由平行四边形利用几何知识求两个分力典型例题例3 如图所示的三角架，AB段水平，BC段与竖直方向成53角，B端挂有一个重3N的物体，B点受到一个F3N方向向下的作用力，试将此力分解，求其两个分力的大小及方向。解析：根据力的作用效果可知，力F可以分解成沿AB方向的拉力F1和沿BC方向的压力F2。作平行四边形，如图所示。由几何关系，可知F1 =4N（方向A指向B）F2 =5N（方向由B指向C）。答案：4N（方向A指向B）5N（方向由B指向C）说明：通过以上实例探究及分析，

6、我们基本知道如何求分力，一般是根据力的作用效果确定分力的方向，再作力的平行四边形或力三角形，由几何关系求出分力。二、矢量相加的定则提出问题结论:不能简单地把两个力的大小相加，而要按平行四边形定则来确定合力的大小和方向.凡是矢量在合成与分解时都要遵循平行四边形定则.1.力是矢量，求两个力的合力时，能不能简单地把两个力的大小相加呢？二、矢量相加的定则提出问题结论:三角形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段首尾相接地画出，把F1、F2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力的大小和方向，如图(b)所示.显然，三角形定则是平行四边形定则的简化，本质相同.2.什么是三角

7、形定则？如何根据平行四边形的性质推导出矢量合成的三角形法则.典型例题例4 已知F1和F2作用于同一点，如图所示。试求它们的合力解析：方法一：利用平行四边形定则方法二：利用三角形定则，F1与F2首尾依次相接；说明：（1）在求三个或三个以上的共点力的合力时，可采用矢量相加的三角形法则.如图(a)所示，求F1、F2、F3、F4这四个共点力的合力，可不必用平行四边形定则将它们逐个合成，而是将表示这些力的矢量依次首尾相接，那么从第一个力矢量的始端到最后一个力矢量的末端的矢量就表示这几个共点力的合力.（2）对同一直线上的矢量进行加减时，可沿着矢量所在直线选定一个正方向，规定凡是方向跟正方向相同的矢量都取正

8、值，凡是方向跟正方向相反的矢量都取负值，这样便可将矢量运算简化为代数运算。矢量的正负仅表示矢量的方向，不表示矢量的大小。如10 N的力比5 N的力大，而不能机械套用数学中正数一定大于负数的结论。不在同一直线上的矢量，则不能用正、负表示方向。巩固练习1.关于力的分解，下列说法正确的是()A.力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替一个力的作用效果B.分力的大小一定大于合力的大小C.力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则D.分解一个力往往根据它产生的效果来分解ACD巩固练习2.请将图中电线OC对O点的拉力F按其作用效果进行分解。解析：如图所示，电线OC对O点的拉力等于灯的重力，电线AO、BO都被拉紧，可见，OC上向下的拉力可分解为斜向下拉紧AO的力F1和水平向左拉紧BO的力F2.布置作业完成课时学案中交流讨论的内容