高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第4章 力与平衡第2节 力的分解教学课件ppt

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第4章 力与平衡第2节 力的分解教学课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了力的分解法则，合力F，分力F1和F2，等效替代，实际问题，两分力方向，作平行四边形，应用数学知识计算，力的作用效果，力的分解定则等内容，欢迎下载使用。
欣赏：古代建筑中的力学之美
欣赏：当代建筑中的力学之美
思考：山西悬空寺和跨海大桥之重由谁来承担？力可以合成，是否也可以分解呢？
1.理解分力、力的分解的概念，理解力的分解是力的合成的逆运算。2.能将力按实际作用效果进行分解，会用直角三角形的有关知识计算分力。3.掌握力的正交分解。4.能应用力的分解分析日常生活和生产中的问题。
1.理解力的分解和分力的概念。（物理观念）2.掌握力的分解是力的合成的逆运算，会用平行四边形定则求分力。会用直角三角形计算分力。（物理观念）3.通过探究力的分解是力的合成的逆运算的方法，发现其中的规律，知道交流合作的重要性。（科学探究）4.通过欣赏“力与平衡”之美，为我国古代精湛的建筑技术而骄傲，体会物理学的技术应用在生产生活中的作用及意义。（科学态度与责任）
（1）定义：求一个已知力的分力叫作力的分解。
一、力的分解 例如：绳上挂物
（2）依据：力的分解是力的合成的逆运算，也遵循平行四边形定则。
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两个邻边就表示力F的两个分力。 如果没有其他限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形。
（3）原则：尽管力的分解没有确定的结果，但在解决具体的物理问题时，一般都按力的作用效果来分解。例如：重力
怎样分解力是由研究的问题所决定的，选择的分解方法要有利于问题的解决。一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分解。
效果一：使物体沿斜面下滑效果二：使物体紧压斜面
例1.某人用力F斜向上拉物体，F与水平方向的夹角为θ，请分析力F产生的作用效果，将力F分解。
F1=Fcsθ　　F2=Fsinθ
例2.倾角为θ的斜面上放有一个物体，如图所示。该物体受到的重力mg能对物体产生哪些作用效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？【解析】两个分力的大小为：G1=mgsinθ G2=mgcsθ
联系实际：高大的桥为什么要造很长的引桥？
1.力的分解是力的合成的逆运算注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替，并非同时并存!
2.力的分解同样遵守平行四边形定则
例3.如图所示，一个重为G=10N的物体被固定在天花板上的两根细绳AO与BO系住，两根细绳与天花板的夹角分别为30°和60°。求两根细绳分别受到多大的拉力？
解析：物体由于受到重力的作用对细绳产生了拉力，拉力的方向沿细绳方向，求出重力沿细绳方向的两个分力即可得到细绳受到的拉力。如图所示，作出重力沿细绳方向的分力，根据直角三角形知识可得：TBO=G1=Gcs30°=     N　 TAO=G2=Gsin30°=5N
三、力的正交分解1.定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解2.正交分解步骤：①建立xOy直角坐标系②沿x、y轴将各力分解③求x、y轴上的合力Fx,Fy④最后求Fx和Fy的合力F如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得：
例4.三个力F1、F2与F3共同作用在O点。如图该如何正交分解？【解析】
例5.木箱重500 N，放在水平地面上，一个人用大小为200 N，与水平方向成30°的向上的力拉木箱，木箱沿地面匀速运动，求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。
怎样去建立坐标系呢？原则上是任意的，实际问题中，让尽可能多的力落在直角坐标系x、y轴方向上，就可以尽可能少分解力。
【答案】 173.2N 400N
解：画出物体受力图，平行于地面建立直角坐标系。把力F分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2。由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态，所以F1-f=0N+F2-G=0f=F1=Fcs30°≈200×0.866 N=173.2 NN=G-F2=G-Fsin30°=(500-200×0.5) N=400 N所以地面所受的压力N′= N =400N
例6.轻杆受到的压力和细绳受到的拉力分别为多大？
四、拓展提高拓展1：三角形定则把两个矢量首尾相接从而求出合矢量，这个方法叫做三角形定则。提示：三角形定则实际上是平行四边形定则的简化。它的应用使力的分解更加简洁。
拓展2：力的分解有唯一解的条件1．已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小。2．已知合力和一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向。
例7.把竖直向下180 N 的力分解成两个分力，使其中一个分力的方向水平向右，大小等于 240 N，求另一个分力的大小和方向。
【答案】300N，方向θ≈37°与水平方向成37°夹角。
解决力的分解习题的思路
将力的大小的计算转化为边长的计算
1.将一个力F分解为两个力F1和F2，那么下列说法中错误的是（ ）A.F是物体实际受到的力B.F1和F2不是物体实际受到的力C.物体同时受到F1、F2和F三个力的作用D.F1和F2共同作用的效果与F相同
2.(多选)关于力的分解下列说法正确的是（ ）A.分力总是小于合力B.将力进行正交分解时，分力总是小于合力C.将10 N的力进行分解，可能得到50 N的分力D.将10 N的力进行分解，不可能得到1 N的分力
3.（多选）将一个大小为10 N的力分解为两个分力,如果已知其中的一个分力的大小为15 N,则另一个分力的大小可能是( )A.5 N B.10 N C.15 N D.30 N
4.如图所示,一个半径为r,重力为G的光滑均匀球,用细绳挂在竖直光滑墙壁上,悬点到球心O的距离为2r。则绳子的拉力F和球对墙壁的压力N的大小分别是( )A.G, B.2G,GC. G, G D. G, G