第五节 力的分解（教学课件）物理粤教版2019必修第一册

3.5 力的分解 新粤教版（2019）高中物理必修第一册 第一章 上海南浦大桥，其桥面高达46米，主桥全长846米，引桥总长7500米，你知道为什么高大的桥要造很长的引桥吗? 新课引入 新课引入 如果几个力共同产生的效果跟原来一个力产生的效果相同，我们就把这几个力叫作原来那个力的分力。 求一个已知力的分力叫作力的分解. 如何将一个力进行分解？力的分解遵循什么规律呢？ 以一个已知力作为平行四边形的对角线，求两个相邻的边 力的分解方法 力的分解是力的合成的逆运算 F 若没有限制，同一个力可分解为无数对大小和方向都不同的分力。 提出问题： 在实际应用中，如何分解一个力呢？ 将一带有毛刷的木块置于台秤上，记录台秤的示数。然后将一个斜向上的拉力作用于木块上，可以看到什么现象？这些现象说明这个斜向上的拉力产生了怎样的效果？ 观察不同情况下台秤的示数 台秤的示数变小了，说明这个斜向上的拉力产生了一个竖直上提木块的效果，刷毛向左弯曲，显现出木块有向右运动的趋势，说明这个斜向上的拉力还产生了一个水平向右的效果。这是斜向上的拉力产生的两个实际效果。 在进行力的分解时，一般先根据力产生的效果确定分力的方向，再依据平行四边形定则计算分力的大小。 观察不同情况下台秤的示数 例题1：如图所示，一名旅客拉着一个行李箱前行。设旅客的拉力为20N，拉杆与水平地面夹角 。使行李箱水平前进的力有多大？ 解：使行李箱前进的力是旅客拉力的水平分力 即使行李箱水平前进的力为12N 观察斜面上小车的重力产生的效果 如图所示，在一个直角木支架上，用塑料板当做斜面，将一辆用橡皮筋拉着的小车放在斜面上，观察塑料板和橡皮筋的形变。 在小车上逐渐增加砝码，观察塑料垫板和橡皮筋的形变。 【思考问题】 小车对斜面和小车对橡皮筋产生了哪些效果？如果没有小车重力的作用，还会有这些效果吗？ 如图所示，在一个直角木支架上，用塑料板当做斜面，将一辆用橡皮筋拉着的小车放在斜面上，观察塑料板和橡皮筋的形变。 如图所示，在一个直角木支架上，用塑料板当做斜面，将一辆用橡皮筋拉着的小车放在斜面上，观察塑料板和橡皮筋的形变。 塑料垫板被小车压弯曲，橡皮筋被拉长，说明小车的重力在这两个方向上产生了效果，斜面上物体的重力，可以分解为沿斜面向下和垂直斜面向下的两个分力。 G G2 G1 θ 1、力的效果分解 力的分解方法 确定力作用效果 确定两个分力的方向 作平行四边形确定分力 根据三角形知识确定分力的大小 分解的步骤 解：根据几何关系： 例题2：一个质量为200kg的物体，置于倾角为 的斜面上，求物体所受重力沿斜面和垂直斜面方向的分力。（取 ） 沿斜面方向的分力为： 垂直斜面方向的分力为： 即沿斜面的分力的大小为1000N，垂直于斜面的分力的大小为1732N 将一个力分解为两个互相垂直的分力，这种方法称为力的正交分解法。 适用于各种矢量的运算 适用于物体受多个力的情况 2、力的正交分解 力的分解方法 对物体进行受力分析 选择并建立坐标系 将各力投影到坐标系的X、Y轴上 求x、y轴上的合力Fx,Fy 最后求Fx和Fy的合力F 大小： 方向： （与X轴的夹角） 正交分解问题解题步骤 F1 F2 F3 x y O F1y F2y F1x F3y F3x F2X Fx=F1x+F2x+F3x+… Fy=F1y+F2y+F3y+… 例题: 如图所示,电灯的重力G=10N ,BO与顶板间的夹角θ为60o,AO绳水平,求绳AO、BO受到的拉力F1 、F2 是多少？ 正交分解 x y G F1 F2 F2y F2y=F2sin 60o F2x=F2COS 60o F2x =G =F1 合力一定时，分力的大小和方向会随着分力的夹角而改变，两个分力的夹角越大，分力就越大 力的分解的应用 趣味游戏：三人拔河比赛 准备两条结实的长绳子，请两个身体强壮的男生，各拉着其中一条绳子的一端，用力拉绳，令找一名女生，用另外一条绳子，套住男生手中绳子的中间位置，用力拉绳。 如图所示，三条材料相同但长度不同的细线一端系在点O处，其中两条细线的另一端分别系在铁架台的水平杆上的A,B两处，另一条细线的端点系一重物C,在重物上逐渐增加钩码数量，请观察三条细线哪条先断。实际做一做，并分析其原因。 1.如图所示，绳子MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO>NO，则在不断增加重物G的重力过程中（绳OG不会被拉断） （ ） A.ON先被拉断 B.OM先被拉断 C.OM和ON同时被拉断 D.无法确定哪条绳子先被拉断 G O M N N G G1 G2 A 练习 2.如图所示