《力的分解》力與平衡PPT課件
第一部分內(nèi)容：【學(xué)習(xí)素養(yǎng)•明目標(biāo)】
物理觀念：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運(yùn)算，會(huì)用平行四邊形定則求分力，會(huì)用直角三角形計(jì)算分力．
科學(xué)思維：1.掌握力的正交分解的方法.2.會(huì)用力的分解分析生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問(wèn)題．
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力的分解PPT，第二部分內(nèi)容：自主預(yù)習(xí)探新知
知識(shí)梳理
一、分力 力的分解
1．分力：幾個(gè)力共同作用的效果，若與某一個(gè)力的作用效果______，這幾個(gè)力即為那個(gè)力的分力．
2．力的分解
(1)定義：求一個(gè)已知力的______的過(guò)程．
(2)分解法則：____________．
(3)力的分解與合成的關(guān)系：力的分解是力的合成的______．
(4)力的分解的依據(jù)：通常根據(jù)力的____________進(jìn)行分解．
二、力的正交分解
1．定義：把一個(gè)力分解為兩個(gè)__________的分力的方法，如圖所示．
2．公式：F1＝Fcos θ，F(xiàn)2＝Fsin θ.
3．適用：正交分解適用于各種__________．
三、力的分解的應(yīng)用
當(dāng)合力一定時(shí)，分力的大小和方向?qū)㈦S著分力間_____的改變而改變．兩個(gè)分力間的夾角越大，分力就_____．
基礎(chǔ)自測(cè)
1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)一個(gè)力只能分解為一組分力．( )
(2)力的分解遵循平行四邊形定則．( )
(3)某個(gè)分力的大小不可能大于合力．( )
(4)力的正交分解是指把一個(gè)力分解為水平和豎直兩個(gè)方向互相垂直的分力的方法．( )
(5)正交分解僅適用于矢量運(yùn)算．( )
(6)當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法進(jìn)行力的運(yùn)算．( )
2．(多選)把一個(gè)力分解為兩個(gè)力時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．一個(gè)分力變大時(shí)，另一個(gè)分力一定要變小
B．兩個(gè)分力可同時(shí)變大、同時(shí)變小
C．無(wú)論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)大于這個(gè)力的兩倍
D．無(wú)論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)小于這個(gè)力的一半
3．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( )
C [重力產(chǎn)生了使物體下滑的效果及壓斜面的效果，故兩分力即圖中所示，故A正確；重力產(chǎn)生了向兩邊拉繩的效果，故B正確；重力產(chǎn)生了向兩墻壁的擠壓的效果，故兩分力應(yīng)垂直于接觸面，故C錯(cuò)誤；重力產(chǎn)生了拉繩及擠壓墻面的效果，故D正確，本題選錯(cuò)誤的，故選C.]
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力的分解PPT，第三部分內(nèi)容：合作探究攻重難
分力 力的分解
1.力的分解原則
(1)一個(gè)力分解為兩個(gè)力，從理論上講有無(wú)數(shù)組解．因?yàn)橥粭l對(duì)角線可以構(gòu)成的平行四邊形有無(wú)窮多個(gè)(如圖所示)．
(2)把一個(gè)力分解成兩個(gè)分力，僅是一種等效替代關(guān)系，不能認(rèn)為在這兩個(gè)分力方向有兩個(gè)施力物體(或受力物體)．
(3)也不能錯(cuò)誤地認(rèn)為F2就是物體對(duì)斜面的壓力，因?yàn)镕2不是斜面受到的力，且性質(zhì)與壓力不同，僅在數(shù)值上等于物體對(duì)斜面的壓力．
(4)實(shí)際分解時(shí)，按力的作用效果可分解為兩個(gè)確定的分力．
【例1】將一個(gè)有確定方向的力F＝10 N分解成兩個(gè)分力，已知一個(gè)分力F1有確定的方向，與F成30°夾角，另一個(gè)分力F2的大小為6 N，則在分解時(shí)( )
A．有無(wú)數(shù)組解 B．有兩組解
C．有唯一解 D．無(wú)解
思路點(diǎn)撥：
根據(jù)題意進(jìn)行力的分解―→將平行四邊形定則演變?yōu)槿切味▌t―→將力的三角形關(guān)系轉(zhuǎn)化成三角形的邊角關(guān)系
B[由已知條件可得Fsin 30°＝5 N，又5 N＜F2＜10 N，即Fsin 30°＜F2＜F，所以F1、F2和F可構(gòu)成如圖所示的兩個(gè)三角形，故此時(shí)有兩組解，選項(xiàng)B正確．]
【例2】如圖所示，光滑斜面的傾角為θ，有兩個(gè)相同的小球分別用光滑擋板A、B擋住，擋板A沿豎直方向，擋板B垂直于斜面，則兩擋板受到小球的壓力大小之比為多大？斜面受到兩小球的壓力大小之比為多大？
思路點(diǎn)撥：
兩個(gè)小球在所處位置的受力――→根據(jù)力的作用效果作力的平行四邊形――→對(duì)力的計(jì)算進(jìn)行轉(zhuǎn)化直角三角形的邊角計(jì)算
規(guī)律方法
力的分解的原理與步驟
(1)原理：若兩個(gè)力共同作用的效果與某一個(gè)力作用時(shí)的效果完全相同，則可用這兩個(gè)力“替代”這一個(gè)力．
(2)步驟
①根據(jù)已知力的實(shí)際效果確定兩個(gè)分力的方向．
②根據(jù)兩個(gè)分力的方向作出力的平行四邊形，確定表示分力的有向線段．
③利用數(shù)學(xué)知識(shí)解平行四邊形或三角形，計(jì)算分力的大小和方向．
力的正交分解
1．正交分解的適用情況：適用于計(jì)算三個(gè)或三個(gè)以上共點(diǎn)力的合成．
2．正交分解的目的：將力的合成化簡(jiǎn)為同向、反向或垂直方向的分力，便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式解決矢量的運(yùn)算，“分”的目的是為了更好地“合”．
3．力的正交分解的依據(jù)：分力與合力的等效性．
4．正交分解的基本步驟
(1)建立坐標(biāo)系：以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，直角坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力落在坐標(biāo)軸上．
(2)正交分解各力：將每一個(gè)不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上，并求出各分力的大小，如圖所示．
規(guī)律方法
正交分解時(shí)坐標(biāo)系的選取原則與方法
(1)原則：用正交分解法建立坐標(biāo)系時(shí)，通常以共點(diǎn)力作用線的交點(diǎn)為原點(diǎn)，并盡量使較多的力落在坐標(biāo)軸上，以少分解力為原則．
(2)方法：應(yīng)用正交分解法時(shí)，常按以下方法建立坐標(biāo)軸．
①研究水平面上的物體時(shí)，通常沿水平方向和豎直方向建立坐標(biāo)軸．
②研究斜面上的物體時(shí)，通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐標(biāo)軸．
③研究物體在桿或繩的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通常沿桿(或繩)方向和垂直桿(或繩)的方向建立坐標(biāo)軸．
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力的分解PPT，第四部分內(nèi)容：當(dāng)堂達(dá)標(biāo)固雙基
1．如圖所示，人拉著旅行箱前進(jìn)，拉力F與水平方向成α角，若將拉力F沿水平和豎直方向分解，則它的水平分力為( )
A．Fsin α B．Fcos α
C．Ftan α D．Fcot α
2．(多選)已知力F＝10 N，把F分解為F1和F2兩個(gè)分力，已知分力F1與F的夾角為30°，則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.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下沿天花板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與天花板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體受到的摩擦力的大小為( )
A．Fsin θ B．Fcos θ
C．μ(Fsin θ－mg) D．μ(mg－Fsin θ)
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