2018-2019高中物理 第4章 怎樣求合力與分力 4.2 怎樣分解力課件 滬科版必修1.ppt
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4.2怎樣分解力,第4章怎樣求合力與分力,[目標(biāo)定位],1.知道什么是力的分解,知道力的分解同樣遵守平行四邊形定則.2.理解力的分解原則,會(huì)正確分解一個(gè)力,并會(huì)用作圖法和計(jì)算法求分力.3.會(huì)用正交分解法求合力.,內(nèi)容索引,,知識(shí)探究新知探究點(diǎn)點(diǎn)落實(shí),達(dá)標(biāo)檢測(cè)當(dāng)堂檢測(cè)鞏固反饋,知識(shí)探究,答案王昊對(duì)箱子斜向上的拉力產(chǎn)生了兩個(gè)效果:水平方向使箱子前進(jìn),豎直方向?qū)⑾渥酉蛏咸崞?,1.王昊同學(xué)假期里去旅游,他正拖著行李箱去檢票,如圖1所示.王昊對(duì)箱子有一個(gè)斜向上的拉力,這個(gè)力對(duì)箱子產(chǎn)生了什么效果?,一、力的分解,答案,[問(wèn)題設(shè)計(jì)],圖1,答案是唯一的,用平行四邊形定則來(lái)求解.,2.如果王昊斜向上拉箱子的力已知,這個(gè)力的兩個(gè)分力大小是唯一的嗎?如何求這兩個(gè)分力的大小?,答案,答案無(wú)數(shù)對(duì).,3.如果沒(méi)有限制,一個(gè)力可以分解為多少對(duì)不同的力?,1.力的分解的運(yùn)算法則:.2.力的分解的討論(1)如果沒(méi)有限制,一個(gè)力可分解為對(duì)大小、方向不同的分力.(2)有限制條件的力的分解①已知合力和兩個(gè)分力的方向時(shí),有唯一解.(如圖2所示),[要點(diǎn)提煉],圖2,平行四邊形定則,無(wú)數(shù),②已知合力和一個(gè)分力的大小和方向時(shí),有唯一解.(如圖3所示),圖3,(3)已知合力F以及一個(gè)分力F1的方向和另一個(gè)分力F2的大小時(shí),若F與F1的夾角為α,有下面幾種可能:,①當(dāng)FsinαF時(shí),有唯一解,如圖丁所示.,圖4,二、力的分解方法,答案細(xì)線的拉力產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果:豎直向上的力和水平向手的力.,1.用鉛筆、細(xì)線把一個(gè)鉤碼按圖5所示的方式懸掛起來(lái).,答案,[問(wèn)題設(shè)計(jì)],圖5,(1)細(xì)線的拉力產(chǎn)生了哪些作用效果?,答案力的分解如圖所示:,(2)根據(jù)細(xì)線拉力的作用效果作出拉力的兩個(gè)分力,并求出兩分力的大小.,答案,F1=Fsinθ,F(xiàn)2=Fcosθ.,2.如圖6甲所示,在一個(gè)直角木支架上,用塑料墊板做斜面.將一用橡皮筋拉著的小車放在斜面上(如圖乙),觀察塑料墊板和橡皮筋的形變.,圖6,(1)小車重力對(duì)斜面和橡皮筋產(chǎn)生了哪些作用效果?如果沒(méi)有小車重力的作用,還會(huì)有這些作用效果嗎?,答案斜面上小車重力產(chǎn)生了兩個(gè)效果:一是使小車壓緊斜面,二是使小車沿斜面下滑,拉伸橡皮筋;不會(huì).,答案,答案重力的分解如圖所示,(2)請(qǐng)沿斜面方向和垂直于斜面方向?qū)⒅亓Ψ纸?,答案,1.力的效果分解法(1)根據(jù)力的確定兩個(gè)分力的方向.(2)根據(jù)作出力的平行四邊形.(3)利用解三角形,分析、計(jì)算分力的大小.2.正交分解法(1)正交分解的目的:當(dāng)物體受到多個(gè)力作用,并且這幾個(gè)力只共面不共線時(shí),其合力用平行四邊形定則求解很不方便,為此先將各力正交分解,然后再合成.,[要點(diǎn)提煉],實(shí)際作用效果,兩個(gè)分力的方向,數(shù)學(xué)知識(shí),(2)正交分解法求合力①建立坐標(biāo)系:以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,直角坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使的力在坐標(biāo)軸上.②正交分解各力,即將每一個(gè)不在上的力分解到x軸和y軸上,并求出各分力的大小,如圖7所示.,圖7,盡量多,坐標(biāo)軸,③分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和,即:Fx=_____________Fy=_____________④求共點(diǎn)力的合力:合力大小F=,合力的方向與x軸的夾角為α,則tanα=,F1x+F2x+F3x,F1y+F2y+F3y,一、按力的作用效果分解例1如圖8所示,輕桿與柱子之間用鉸鏈連接,桿的末端吊著一個(gè)重為30N的物體,輕繩與水平輕桿之間的夾角為θ=30,求輕繩和桿各受多大的力?,答案,解析,圖8,答案60N52N,解析重物對(duì)O點(diǎn)的拉力F=G,產(chǎn)生兩個(gè)作用效果:一個(gè)是沿繩方向拉輕繩,一個(gè)是沿桿方向壓桿(因輕桿處于靜止時(shí)桿所受的彈力一定沿著桿,否則會(huì)引起桿的轉(zhuǎn)動(dòng)).作平行四邊形如圖所示,由幾何關(guān)系解得,二、有限制條件的力的分解例2按下列兩種情況把一個(gè)豎直向下的180N的力分解為兩個(gè)分力.,圖9,(1)一個(gè)分力在水平方向上,并等于240N,求另一個(gè)分力的大小和方向.,答案,解析,答案300N與豎直方向夾角為53,解析力的分解如圖所示.,設(shè)F2與F的夾角為θ,則,解得θ=53,(2)一個(gè)分力在水平方向上,另一個(gè)分力與豎直方向的夾角為30斜向下(如圖9所示),求兩個(gè)分力的大小.,答案,解析,解析力的分解如圖所示.,三、正交分解法例3在同一平面內(nèi)共點(diǎn)的四個(gè)力F1、F2、F3、F4的大小依次為19N、40N、30N和15N,方向如圖10所示,求它們的合力.(sin37=0.6,cos37=0.8),圖10,答案,解析,答案38.2N,方向與F1夾角為45斜向右上,如圖甲,建立直角坐標(biāo)系,把各個(gè)力分解到這兩個(gè)坐標(biāo)軸上,并求出x軸和y軸上的合力Fx和Fy,有Fx=F1+F2cos37-F3cos37=27N,F(xiàn)y=F2sin37+F3sin37-F4=27N.因此,如圖乙所示,合力:,解析本題若直接運(yùn)用平行四邊形定則求解,需解多個(gè)斜三角形,需多次確定各個(gè)力的合力的大小和方向,計(jì)算過(guò)程十分復(fù)雜.為此,可采用力的正交分解法求解此題.,即合力的大小約為38.2N,方向與F1夾角為45斜向右上.,,課堂要點(diǎn)小結(jié),1.力的分解:已知一個(gè)力求它的分力的過(guò)程.力的分解遵循平行四邊形定則.2.力的分解有唯一解的條件(1)已知兩個(gè)分力的方向.(2)已知一個(gè)分力的大小和方向.,3.力的分解方法(1)按力的實(shí)際作用效果分解.(2)正交分解法求合力以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系(讓盡量多的力在坐標(biāo)軸上),把不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸、y軸上,然后分別求出x軸和y軸上的合力Fx,4.矢量相加的法則平行四邊形定則、三角形定則.,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(力的效果分解法)將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解,下列圖中錯(cuò)誤的是,答案,√,1,2,3,解析,解析A項(xiàng)中物體重力分解為垂直于斜面使物體壓緊斜面的分力G1和沿斜面向下使物體向下滑的分力G2;B項(xiàng)中物體的重力分解為沿兩條細(xì)繩使細(xì)繩張緊的分力G1和G2,A、B項(xiàng)正確;C項(xiàng)中物體的重力應(yīng)分解為垂直于兩接觸面使物體壓緊兩接觸面的分力G1和G2,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)中物體的重力分解為水平向左使物體壓緊墻的分力G1和沿繩向下使繩張緊的分力G2,故D項(xiàng)正確.,1,2,3,2.(力的分解的應(yīng)用)為了行車的方便與安全,高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋.其主要目的是A.減小過(guò)橋車輛受到的摩擦力B.減小過(guò)橋車輛的重力C.減小過(guò)橋車輛對(duì)引橋面的壓力D.減小過(guò)橋車輛的重力平行于引橋面向下的分力,√,答案,1,2,3,解析,解析如圖所示,重力G產(chǎn)生的效果是使物體下滑的分力F1和使物體壓斜面的分力F2,則F1=Gsinθ,F(xiàn)2=Gcosθ,傾角θ減小,F(xiàn)1減小,F(xiàn)2增大,高大的橋造很長(zhǎng)的引橋主要目的是減小橋面的坡度,即減小過(guò)橋車輛的重力平行于引橋面向下的分力,使行車安全,D正確.,1,2,3,3.(力的最小值問(wèn)題)如圖11所示,力F作用于物體的O點(diǎn).現(xiàn)要使作用在物體上的合力沿OO′方向,需再作用一個(gè)力F1,則F1的最小值為A.F1=FsinαB.F1=FtanαC.F1=FD.F1<Fsinα,答案,√,1,2,3,解析,圖11,解析利用矢量圖形法.根據(jù)力的三角形定則,作F1、F與合力F合的示意圖,如圖所示.在F1的箭尾位置不變的情況下,其箭頭可在OO′線上移動(dòng),由圖可知,當(dāng)F1與OO′即F合垂直時(shí),F(xiàn)1有最小值,其值為F1=Fsinα.,1,2,3,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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