高中物理必修Ⅰ人教版3.5力的分解(35张ppt)

(共35张PPT)
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？
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
F
F1
F2
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!!!
F
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．
按力所产生的实际作用效果进行分解
二、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
F1
F2
F3
F1
F2
F3
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，将力F分解。
F1=Fcos
θ　　F2=Fsin
θ
θ
F
F
θ
F1
F2
F
F
F1
F2
G
G2
G1
θ
G
G2
G1
G
G2
G1
F
Fa
Fb
a
b
F
F1
F2
G
θ
例题：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
G2
G1
两个分力的大小为：
分析：斜面倾角越大
G1
增大，
G2减小
G
例题：如图所示，重8N的篮球用一根等于篮球半径的轻绳悬挂在竖直墙上的O点，球与墙面的接触面光滑，球的重力有哪些作用效果？按此作用效果求重力分力，则这两个分力分别是？
O
B
A
G1
G2
α=300
α=300
G2=G
tan
α
G1
=
G/
cos
α
解析提示：
总结、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。
o
F
F1
F2
O
F
F1
F2
F
F
F
1
F
2
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、小球静止在斜面和挡板之间，请分解小球所受的重力。
F1/G
=
tanα
F1=G
tan
α
G/F2
=
cos
α
F2
=
G/
cos
α
α
G
α
F
1
F
2
所以，我们可以由力的作用效果来确定分力的方向。
例题：
作用在三角支架上的力,
产生怎样的作用效果？如何分解？
⊙
说明：凡是轻杆一端有铰链，起作用力就会和杆同一直线。
铰
链
x
y
o
正交分解法
F
α
Fy
Fx
用力的正交分解求多个力的合力
x
y
F
1
F
2
F
3
1、建立直角坐标系（让尽量多的力在坐标轴上，可以少分解。）
2、正交分解各力（将各力分解到两个坐标轴上）
3、分别求出x
轴和y
轴上各力的合力：
4、求出FX
和
Fy
的合力，
即为多个力的合力。
大小：
方向：
θ
Fy
Fx
F
用力的正交分解求解物体平衡问题
2、建立直角坐标系。
3、正交分解各力。（将各力分解到两个坐标轴上）
4、物体平衡时各方向上合力为零,分别写出x
方向
和y
方向方程。
5、根据方程求解。
1、画出物体的受力图。
例题：如图所示，质量为m的物体放在粗糙水平面上，它与水平面间的滑动摩擦因数为μ，在与水平面成θ角的斜向上的拉力F作用下匀速向右运动。求拉力F的大小。
θ
F
解题步骤
1、画出物体的受力图
2、建立直角坐标系
3、正交分解各力
4、别写出x、y方向的方程
5、根据方程求解
例题：如图所示，质量为m的物体放在粗糙水平面上，它与水平面间的滑动摩擦因数为μ，在与水平面成θ角的斜向上的拉力F作用下匀速向右运动。求拉力F的大小。
θ
F
G
N
f
x
y
∵物体匀速运动，合外力为零
由x方向合外力为零，有：
由y方向合外力为零，有：
解得：
例题：如图所示，质量为m的物体在倾角为θ的粗糙斜面下匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。
θ
解题步骤
1、画出物体的受力图
2、建立直角坐标系
3、正交分解各力
4、别写出x、y方向的方程
5、根据方程求解
例题：如图所示，质量为m的物体在倾角为θ的粗糙斜面下匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。
θ
mg
N
f
x
y
∵物体匀速运动，合外力为零
由x方向合外力为零，有：
由y方向合外力为零，有：
解得：
y
x
正交分解法
例题：如图，物体重力为10N，AO绳与顶板间的夹角为45?，
BO绳水平，试用计算法求出AO绳和BO绳所受拉力的大小。
A
O
B
C
FAO
FAOX
FAOY
FAOY=FAOcos45=G
FAOX=FBO=G
y
x
o
正交分解法
例题：如图，氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形，若测得
绳子与水平面的夹角为37?，已知气球受到空气的浮力为15N，
忽略氢气球的重力，求：
①氢气球受到的水平风力多大？
②绳子对氢气球的拉力多大？
风
37?
FTsin37=15N
FTcos37=F
15N
FT
FTsin37
FTcos37
F
正交分解法
例题：如图，物体A的质量为m，斜面倾角α，A与斜面间的动
摩擦因数为μ，斜面固定，现有一个水平力F作用在A上，当
F多大时，物体A恰能沿斜面匀速向上运动？
F
FN=Fsinα+Gcosα
Fcosα=Gsinα+Ff
A
y
x
Gsinα
Gcosα
α
F
G
FN
Ff
Fsinα
Fcosα
Ff=μFN
用力的正交分解求解物体平衡问题
2、建立直角坐标系。
3、正交分解各力。（将各力分解到两个坐标轴上）
4、物体平衡时各方向上合力为零,分别写出x
方向
和y
方向方程。
5、根据方程求解。
1、画出物体的受力图。
课堂小结：
1、什么是力的分解？
2、如何进行力的分解？
3、什么是正交分解？怎样进行正交分解？
4、矢量在运算中用什么法则？
（1）按力所产生的实际作用效果进行分解。
（2）按题干要求进行分解。
（把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解）
（
平行四边形定则或三角形定则）
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.