课件27张PPT。3、5 力的分解1、力的合成
2、力的合成遵循平行四边形定则复习引入:力可以合成,是否也可以分解呢?求一个已知力的分力叫做力的分解一、力的分解法则1、力的分解是力的合成的逆运算2、力的分解同样遵守平行四边行定则
分力F1、F2合力F力的合成力的分解 把一个已知力F作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.注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替,
并非同时并存!如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.力的合成和分解都是一种等效替代。二、力的分解有唯一解的条件2、已知合力和一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向。1、已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小。F1F2F2按力所产生的实际作用效果进行分解三、确定分力原则例如:重力效果一:使物体沿斜面下滑效果二:使物体紧压斜面体会重力的作用效果已知放在水平面上的物体,受到与水平方向成θ角的拉力F 的作用
对物体的斜向上的拉力F 会产生怎样的作用效果?如何分解?F2= F sinθF1= F cosθG例1:倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示。该物体受到的重力G能对物体产生哪些效果?应当怎样分解重力?分力的大小各是多大?θ两个分力的大小为:学生分析:斜面倾角θ越大联系实际:高大的桥为什么要造很长的引桥?F1 增大, F2减小F1=Gsin θF2=Gcos θ使物体沿斜面下滑使物体紧压斜面联系实际:镇海湾大桥要造很长的引桥就是为了减小桥面的坡度,从而减小F1 对汽车上坡和下坡的影响,使行车方便和安全q 1、某人用力F 斜向上拉物体,请分析力F 产生的效果。 两个分力的大小
为:巩固练习: 2、小球静止在斜面和垂直于斜面挡板之间,请分解小球所受的重力。F1/G = sinα F1=G sin α
F2/ G= cos α F2 = G cos α α所以,我们可以由力的作用效果来确定分力的方向. 3、小球静止在斜面和竖直挡板之间,请分解小球所受的重力。F1/G=tan α F1=Gtan α
G/F2 = cos α F2 = G/ cos α 所以,我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.已知放在斜面上的物体所受重力为G,斜面倾角为θ
放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果?如何分解?F2= G cosθF1= G sinθF1= G tanθF2= G/cosθ 例2 作用在三角支架上的力, 产生怎样的作用效果?如何分解?把两个矢量首尾相接从而求出合矢量,这个方法叫做三角形定则。四、三角形定则矢量和标量:1.矢量:在物理学中,有大小,有方向,又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量.
如:力、速度等
2.标量:在物理学中,只有大小、没有方向的物理量叫做标量.
如:时间、质量、长度等力分解的步骤:4、据三角形知识求分力的大小和方向.3、用平行四边形定则定分力的大小;
(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)1、分析力的作用效果;2、据力的作用效果定分力的方向;
(画两个分力的方向)正交分解步骤:五.力的正交分解 定义:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解①建立xoy直角坐标系②沿xoy轴将各力分解③求xy轴上的合力Fx,Fy④最后求Fx和Fy的合力F如图所示,将力F沿力x、y方向分解,可得: 一、围绕焦点问题,展开探究活动实验探究一:如图在水平托盘测力计上固定一个木板,上面放一个物体.
①若用一竖直向上的力拉物体;
②若用一水平的力拉物体;
③若用一斜向上的力拉物体。
●先让学生猜想三次测力计的读数有什么变化.分析:作用在物体斜向上的力有什么作用效果。●引导分析得出结论:斜向上的拉力,同时产生两个效果:一个是水平向右拉物体,另一个是竖直向上提物体。 因此,力F可以分解为:
一个是沿水平方向的分力F1;
另一个沿着竖直方向的分力F2。
F1 = F ·Cosθ F2 =F ·Sinθ
F1F2实验探究二:如图所示,将一块塑料板的一端放在水平桌面上。另一端用物体垫高,形成一个斜面;当用橡皮筋拉着的小车放在斜面上时,塑料板和橡皮筋的形变是怎样的?
●现象:塑料板被压弯了;橡皮筋被拉长了。●根据实验观察到的现象,引导学生 思考下面的问题:小车的重力对斜面和橡皮筋产生了哪些作用效果?
●让学生进行猜想,再演示;●分析得出结论:
观察发现,与小车连接的橡皮条拉长了,
说明小车有沿斜面向下的分力(重力的一个分力);
同时看到塑料垫板发生弯曲,
说明有垂直斜面向下的分力(重力的另一分力).G1=G·SinθG2=G·Cosθ方向:沿斜面向下方向:垂直于斜面向下G1G2θ小结:力的分解多都可采用正交分解法,正交分解法是分解力的重要方法,也是较常用方法。但也不是所有力的分解都要采用正交分解法。实验探究三:引导学生参考下图:用所提供的相关器材,设计实验来亲身体验重力作用产生的效果,从而确定两个分力的方向,并把力的示意图画出来。G2GG1此种分解是按照力的作用效果来分解的.若用正交分解法分解反而不好。实验探究四:怎样估测出棉线所能承受的最大拉力?(器材:米尺,质量为200克的钩码一组, 棉线)dL课堂小结:1、什么是力的分解?2、如何进行力的分解?3、矢量在运算中用什么法则?(按力所产生的实际作用效果进行分解)(三角形定则 或 平行四边形定则)