3.5力的分解（共26张ppt）

(共31张PPT)
1、合力和分力是等效替代关系（合力和分力不能同时作用在物体上）
2、合力和分力满足平行四边形定则，不存在必然的大小关系（2个力或3个力合力的范围）
3、验证平行四边形定则实验的步骤及
注意事项
一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。
求几个已知力的合力叫做力的合成。
力的合成
在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。
力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不是改变其作用效果
实验步骤
1、把方木板放在桌上,用图钉把白纸钉在方木板上
2、用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上A点,橡皮条的另一端B拴上两根细绳
3、用两把弹簧秤分别钩住两根细绳,沿两个不同方向拉橡皮条,使橡皮条的结点B伸长到某一位置O点,记下O点的位置、两把弹簧秤的读数和两根细绳的方向
4、用一把弹簧秤钩住一根细绳,使橡皮条的结点B拉到同样位置O点,记下弹簧秤的读数和细绳的方向
5、选定一个合适的标度,用力的图示法画出F1、F2和F的图示
为什么要记下细绳的方向？
为什么也要拉到同样的位置？
能否先做步骤4再做步骤3？
练习3
三个力的合力范围怎么求？
①3N、4N、5N；
②2N、5N、6N；
③8N、4N、3N；
④1N、5N、9N；
最大值：F合=F1+F2+F3
最小值：
①先求任两个力F1、F2合力大小范围：
︱F1-F2︱≤
F
≤F1+F2；
②若F3在此范围内，三个力的合力最小值为0。
③若F3不在此范围内，三个力的合力最大力减去另外两个的合力最大值。
①0N≤F≤12N；
②0N≤F≤13N；
③1N≤F≤15N；
④3N≤F≤15N；
例1、3N和4N，两个的合力那些是可能的?
Ａ、１Ｎ　
Ｂ、２Ｎ　
Ｃ、３Ｎ　
Ｄ、４Ｎ　
Ｅ、５Ｎ　　Ｆ、６Ｎ
例2、（１）3N、4N和5N三个力，合力的最大值
和最小值是多大？
　　（２）3N、4N和３N三个力，合力的最大值
和最小值是多大？
　　　（３）3N、4N和８N三个力，合力的最大值
　和最小值是多大？
力的分解
F2
F1
F
F1
F2
·
F
什么是力的分解
★用几个分力来等效替代一个力
1
合力F
分力F1和F2
合成
分解
等效替代
★求一个力的分力叫做力的分解
一、力的分解法则
1.阅读课本
（1）、图中的拖拉机对耙的拉力起到了什么效果？？
（2）、图中什么是分力？什么是合力？
（3）、力的分解遵循什么定则？为什么？
思考
2.探索
如果没有条件限制，同一条对角线可以作出几个不同的平行四边形？？
不加限制条件，一个力可分解为无数组不同的分力。
F
二、力的分解原则
（1）由于分力和合力相互替代的前提是相同的作用效果，所以在分解力时其各个分力必须有各自的实际效果
（2）力的分解原则：将力按所
产生的实际作用效果进行分解
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
sinθ
θ
F
F1
F2
F1=
F
cosθ
练习、如图所示，质量为m的木块在力F作用下在水平面上做匀速运动。木块与地面间的动摩擦因数为?，则物体受到的摩擦力为
（
）
?
F
?mg
?(mg+Fsin?)
?(mg-Fsin?)
Fcos?
BD
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能对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？
G2
G1
θ
G
θ
高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的倾角
已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为θ
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
cosθ
G
F1
F2
θ
θ
F1
F2
G
θ
F1=
G
sinθ
F1=
G
tanθ
F2=
G/cosθ
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)
M
G
T1
T2
O
N
370
530
T
把的物体挂在成角度的两根细绳MO，
NO上，易知物体对悬点O的拉力T等于物体所
受的重力G。如图所示，怎样把力T按其作用
效果分解?它的两个分力的大小、方向如何？
（sin370=0.6,
cos370=0.8)
370
用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重力为G，轻绳AO与水平方向夹角为θ，AOB为直角
例3
F1=
G
cosθ
F2=
G
sinθ
悬挂着的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？
θ
F1
F2
G
θ
A
B
O
T
T1
T2
θ
在竖直墙上固定一个轻支架，横杆OM垂直于墙壁，斜杆ON跟墙的夹角为θ，在支架的O点挂有一个重为G的物体，如图所示。怎样确定杆OM、ON的受力方向？
O
M
N
θ
讨论:
用一只钩码,能使细绳产生比钩码的重力大的拉力吗?
F1
F2
F
帆船为什么能逆风前进?
二、矢量相加的法则
1、平行四边形定则
[探求]
人从A到B，再到C的过程中，总位移与两段位移的关系。
A
B
C
X1
X2
X
二、力的分解的解法
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。
o
F
F1
F2
O
F
F1
F2
以上的解法唯一确定
3、已知合力及一个分力的大小和另一个分力的方向
F2
F1
F
θ
①当F2②当F2=Fsinθ时
③当Fsinθ④当F2>F时
讨论
无解
一组解
两组解
一组解
巩固练习
1、一个力，如果它的两个分力的作用线已经给定，分解结果可能有
种（注意：两分力作用线与该力作用线不重合）
1
2、一个水平向右的80N的力分解为两个分力，一个分力竖直向下大小为60N，求另一个分力的大小和方向。
F
0
F1
F2
3、有一个力大小为100N，将它分解为两个力，已知它的一个分力方向与该力方向的夹角为30°。那么，它的另一个分力的最小值是
N，与该力的夹角为
。
50
60°
30°
四、力的正交分解
在很多问题中，常把一个力分解为互相垂直的两个分力，特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后求两个方向上的力的合力，这样可把复杂问题简化，尤其是在求多个力的合力时，用正交分解的方法，先将力分解再合成非常简单．
怎样去选取坐标呢？原则上是任意的，实际问题中，让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可能少分解力．
如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得：
放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用，该力与水平方向夹角为θ，这个力产生两个效果：水平向前拉物体，同时竖直向上提物体，因此力F可以分解为沿水平方向的分力F1和沿着竖直方向的分力F2
，力F1和力F2的大小为：
例题1
F1=Fcosθ　　F2=Fsinθ
θ
F
F
θ
F1
F2
X
Y
一、力的分解遵守平行四边形定则
1、定
解
条
件
(1)已知两分力的方向
(2)已知一个分力的大小和方向
2、效果分解法
(1)
据力的作用效果定分力的方向;
(2)
用平行四边形定则定分力的大小;
(3)据三角形知识求分力的大小和方向.
3、正交分解法:沿两互相垂直的方向分解