鲁科物理必修1课件:第5章第2节

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1、第2节 力的分解目标导航1.理解力的分解是以力作用的实际效果为依据.(难点)2.会用作图法求分力,会用三角形法计算分力.(重点)3.掌握力的正交分解法.(重点)新知初探•自学导引一、分力、力的分解1.分力:如果几个力共同作用的效果与一个力的作用效果相同,则这几个力叫那个力的分力.2.力的分解求一个已知力的______叫做力的分解.分力3.力的分解法则力的分解是___________的逆运算,同样遵守________________,即: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邻边就表示力F的两个分力F1、F2.4.力的

2、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.(2)在实际问题中要依据力的_______________分解.力的合成平行四边形定则实际作用效果二、力的正交分解1.正交分解:把一个力分解为两个_________的分力,这种分解方法叫做力的正交分解,如图所示,F的分力分别为Fx=_______,Fy=_______.2.正交分解的优点:正交分解适用各种矢量,并将矢量运算转化成________________的标量运算.互相垂直FcosθFsinθ坐标轴方向上三、力的分解的应用当合力一定时,

3、分力的_______和_______将随着分力间夹角的改变而改变.两个分力间的夹角越大,分力也就_______.大小方向越大要点探究•讲练互动学案导引1.分力大小与合力的大小有何关系?2.力分解的一般思路是什么?要点一力的分解1.遵循法则和方法(1)力的分解是力的合成的逆运算,遵守平行四边形定则.(2)把一个已知力作为平行四边形的对角线,则与已知力共点的平行四边形的两个邻边就表示两个分力,在力的合成中求的是对角线.在力的分解中,求的是两邻边.2.力的分解特点(1)同一个力,在没有其他限制条件的情况下,应用平行四边形定则,可以分解为无数对大小、方

4、向不同的力;(2)实际分解的过程中,往往依据力的实际效果来对力进行分解.4.常见实例分析实例重力产生效果分析物体的重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1;二是物体压紧斜面的分力F2,F1=mgsinα,F2=mgcosα特别提醒:(1)对力进行分解时,要按力的作用效果准确确定出两个分力的方向.(2)对力进行分解时,必须用刻度尺画出标准的“▱”便于确定角度关系,用数学方法求解.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,则两挡板受到小球压力大小之比为多大?斜面受到

5、两小球压力的大小之比为多大?例1【思路分析】本题的解题思路可表示为:【精讲精析】对小球1所受的重力来说,其效果有二:第一,使小球沿水平方向上挤压挡板;第二,使小球垂直压紧斜面.因此,力的分解如图甲所示,由此可得两个分力的大小分别为:F1=Gtanθ,F2=G/cosθ对小球2所受的重力G来说,其效果有二:第一,使小球垂直挤压挡板;第二,使小球垂直压紧斜面.因此,力的分解如图所示,由此可得两个分力的大小分别为:F3=Gsinθ,F4=Gcosθ所以挡板A、B受到两个小球的压力之比为F1∶F3=1∶cosθ,斜面受到两个小球的压力之比为F2∶F4=

6、1∶cos2θ.【答案】1∶cosθ1∶cos2θ变式训练1.如图所示,用悬绳AO、BO、OC悬挂一重物,已知重物质量为20kg,BO绳水平,∠AOB=150°,则它们受到的拉力分别为多大?(g取10m/s2)答案:400N346.4N200N学案导引1.正交分解法有哪些优点?2.正交分解时如何选取坐标轴?要点二对正交分解法的理解1.对正交分解法的理解(1)“建系”原则为了简化问题,应使尽可能多的力落在坐标轴上;当物体在某一方向上有明显的不平衡或有加速度,应考虑将这一方向落在坐标轴上.(2)适用情况力的正交分解法是最常用的处理力学问题的方法.当

7、物体受多个力作用时,常用正交分解法进行力的运算.2.正交分解法的步骤(1)建立坐标系建立坐标系,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.如图所示,重为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止不动,不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力的大小.例2【答案】326.8N100N【借题发挥】正交分解法用途广泛,特别适用于物体受多个力作用的情况.正交分

8、解从本质上讲,就是进行力的合成时,将一般的平行四边形转化为矩形处理.变式训练2.如图所示,用绳AC和BC吊起一个重50N的物体,两绳AC、BC与竖直方

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