第三章 5 力的分解-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习课件PPT（教科版）

5　力的分解 物理 [学习目标] 1.知道什么是力的分解,明确力的分解是力的合成的逆运算。 2.理解力的分解原则,会正确分解一个力,并会用作图法和计算法求分力。 3.会用正交分解法求几个力的合力。 物理 基础探究 合作探究 实践应用 物理 基础探究 知识点一　一个力可用几个力来替代 1.力的分解:一个力作用在物体上也可以用几个共同作用在物体上的共点力来 ,这几个力称为那一个力的 。求一个已知力的 叫作力的分解。 2.分解方法:遵循 。把一个已知力F作为平行四边形的 ,那么,与力F共点的平行四边形的两个 ,就表示力F的两个分力。 3.分解依据 (1)一个力分解为两个力,在理论上可以分解为 组大小、方向不同的分力。 (2)在实际问题中怎样分解一个力,要具体问题具体分析,以 为原则。 情境化导学 形成概念，掌握新知 等效替代 分力 分力 平行四边形定则 对角线 邻边 无数 方便解决问题 物理 知识点二　力的分解的应用 1.实例:能将一个较小的力F分解为两个 的分力F1、F2,F1和F2越大,斧子对木桩的侧向压力也越 ,斧子越容易把木桩劈开,如图甲所示。 较大 大 2.合力与分力的关系:当合力一定时,分力的大小和方向将随着分力间夹角的改变而改变。两个分力间的夹角越大,分力也将 ,如图乙所示。 越大 知识点三　力的正交分解 建立平面直角坐标系,将力沿 的两个方向进行分解,这种方法通常称为力的正交分解。 相互垂直 物理 思考与自测 1.思考判断 (1)把已知力F分解为两个分力F1与F2,此时物体受到F、F1、F2三个力的作用。 (　 　) (2)一个力的分力有无数组。(　 　) (3)只有大小,没有方向的物理量一定是标量。(　 　) (4)两个力的合力一定大于其中任意一个分力。(　 　) (5)合力的大小随分力间夹角的增大而减小。(　 　) × √ √ × √ 物理 答案:不给定分力的条件,分解方式有无数种,只要满足平行四边形定则即可。 2.思维探究 (1)将一个力分解时,可以有多少种分解方式? (2)如果限定了两个分力的方向,那么分解一个力的方式是唯一确定的吗? 答案:是唯一确定的。 物理 合作探究 要点一　力的效果分解法 问题情境 突破要点，提升关键 如图所示拖拉机对耙的拉力F产生两个作用效果,把F分解为水平分力F1和竖直分力F2,请思考下列问题。 (1)F1与F2的作用效果是什么? 答案:(1)F1是让耙向前运动,F2是抵消一部分重力,不至于让耙在泥土中陷得太深。 (2)F与F1、F2的关系如何? 答案:(2)两个分力F1、F2可以代替F,满足等效替代关系。 物理 归纳拓展 1.力的效果分解法注意事项 (1)明确力产生的效果。 (2)按照力的作用效果确定出两分力的方向。 (3)依据力及两个分力方向作出相应的平行四边形。 (4)利用三角函数、直角三角形、相似三角形等知识计算分力的大小。 2.常见的按实际效果分解的几个实例 实例 分析 地面上物体受斜向上的拉力F,会使物体沿水平面前进和向上提,其分力大小为F1=Fcos α, F2=Fsin α 物理 物理 物理 B 物理 物理 学习笔记 按作用效果分解力的一般思路 物理 A [针对训练1] 如图所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为10 m。用F=300 N的力把水平绳子的中点往下压离原位置 0.5 m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为(　 　) 物理 要点二　力的正交分解法的应用 问题情境 对力正交分解时,坐标轴的方向是不是力的实际作用效果的方向? 答案:不一定。正交分解是根据具体问题的需要,为了方便,取两个相互垂直的方向将力进行分解,实际问题中,力的实际作用效果的两个方向不一定相互垂直。 物理 归纳拓展 1.力的正交分解法:把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法。 如图所示,将力F沿x轴和y轴两个方向分解,则Fx=Fcos α,Fy=Fsin α。 物理 2.正交分解法求合力 物体受多个共点力作用下,求合力时,一般先用正交分解法将某些力分解,然后沿x轴和y轴分别求合力,再求出总的合力,其方法和步骤如下: 物理 [例2] 在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N,方向如图所示,求它们的合力。 物理 学习笔记 利用正交分解法求合力的思维方法 “先分→再合”。其优点: (1)借助数学中的直角坐标系对力进行描述。 (2)几何图形关系简单,是直角三角形,计算简便。 物理 [针