《力的分解》力与平衡PPT课件

《力的分解》力与平衡PPT课件

第一部分内容：【学习素养•明目标】

物理观念：1.理解力的分解和分力的概念.2.理解力的分解是力的合成的逆运算，会用平行四边形定则求分力，会用直角三角形计算分力．

科学思维：1.掌握力的正交分解的方法.2.会用力的分解分析生产和生活中的实际问题．

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力的分解PPT，第二部分内容：自主预习探新知

一、分力　力的分解

1．分力：几个力共同作用的效果，若与某一个力的作用效果______，这几个力即为那个力的分力．

2．力的分解

(1)定义：求一个已知力的______的过程．

(2)分解法则：____________．

(3)力的分解与合成的关系：力的分解是力的合成的______．

(4)力的分解的依据：通常根据力的____________进行分解．

二、力的正交分解

1．定义：把一个力分解为两个__________的分力的方法，如图所示．

2．公式：F1＝Fcos θ，F2＝Fsin θ.

3．适用：正交分解适用于各种__________．

三、力的分解的应用

当合力一定时，分力的大小和方向将随着分力间_____的改变而改变．两个分力间的夹角越大，分力就_____．

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)一个力只能分解为一组分力．(     )

(2)力的分解遵循平行四边形定则．(     )

(3)某个分力的大小不可能大于合力．(     )

(4)力的正交分解是指把一个力分解为水平和竖直两个方向互相垂直的分力的方法．(     )

(5)正交分解仅适用于矢量运算．(     )

(6)当物体受多个力作用时，常用正交分解法进行力的运算．(     )

2．(多选)把一个力分解为两个力时，下列说法中正确的是(　　)

A．一个分力变大时，另一个分力一定要变小

B．两个分力可同时变大、同时变小

C．无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的两倍

D．无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半

3．将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是(　　)

C　[重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果，故两分力即图中所示，故A正确；重力产生了向两边拉绳的效果，故B正确；重力产生了向两墙壁的挤压的效果，故两分力应垂直于接触面，故C错误；重力产生了拉绳及挤压墙面的效果，故D正确，本题选错误的，故选C.]

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力的分解PPT，第三部分内容：合作探究攻重难

分力　力的分解

1.力的分解原则

(1)一个力分解为两个力，从理论上讲有无数组解．因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)．

(2)把一个力分解成两个分力，仅是一种等效替代关系，不能认为在这两个分力方向有两个施力物体(或受力物体)．

(3)也不能错误地认为F2就是物体对斜面的压力，因为F2不是斜面受到的力，且性质与压力不同，仅在数值上等于物体对斜面的压力．

(4)实际分解时，按力的作用效果可分解为两个确定的分力．

【例1】将一个有确定方向的力F＝10 N分解成两个分力，已知一个分力F1有确定的方向，与F成30°夹角，另一个分力F2的大小为6 N，则在分解时(　　)

A．有无数组解　B．有两组解

C．有唯一解  D．无解

思路点拨：

根据题意进行力的分解D→将平行四边形定则演变为三角形定则D→将力的三角形关系转化成三角形的边角关系　　

B[由已知条件可得Fsin 30°＝5 N，又5 N＜F2＜10 N，即Fsin 30°＜F2＜F，所以F1、F2和F可构成如图所示的两个三角形，故此时有两组解，选项B正确．]

【例2】如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球的压力大小之比为多大？斜面受到两小球的压力大小之比为多大？

思路点拨：

两个小球在所处位置的受力DD→根据力的作用效果作力的平行四边形DD→对力的计算进行转化直角三角形的边角计算　　

力的分解的原理与步骤

(1)原理：若两个力共同作用的效果与某一个力作用时的效果完全相同，则可用这两个力“替代”这一个力．

(2)步骤

①根据已知力的实际效果确定两个分力的方向．

②根据两个分力的方向作出力的平行四边形，确定表示分力的有向线段．

③利用数学知识解平行四边形或三角形，计算分力的大小和方向．

力的正交分解

1．正交分解的适用情况：适用于计算三个或三个以上共点力的合成．

2．正交分解的目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分”的目的是为了更好地“合”．

3．力的正交分解的依据：分力与合力的等效性．

4．正交分解的基本步骤

(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力落在坐标轴上．

(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示．

正交分解时坐标系的选取原则与方法

(1)原则：用正交分解法建立坐标系时，通常以共点力作用线的交点为原点，并尽量使较多的力落在坐标轴上，以少分解力为原则．

(2)方法：应用正交分解法时，常按以下方法建立坐标轴．

①研究水平面上的物体时，通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴．

②研究斜面上的物体时，通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴．

③研究物体在杆或绳的作用下转动时，通常沿杆(或绳)方向和垂直杆(或绳)的方向建立坐标轴．

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力的分解PPT，第四部分内容：当堂达标固双基

1．如图所示，人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向成α角，若将拉力F沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为(　　)

A．Fsin α　B．Fcos α

C．Ftan α  D．Fcot α

2．(多选)已知力F＝10 N，把F分解为F1和F2两个分力，已知分力F1与F的夹角为30°，则F2的大小(　　)

A．一定小于10 N　　B．可能等于10 N

C．可能大于10 N  D．最小等于5 N

3.(多选)如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿天花板做匀速直线运动，物体与天花板间动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为(　　)

A．Fsin θ  B．Fcos θ

C．μ(Fsin θ－mg)  D．μ(mg－Fsin θ)

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