高一物理力的分解课件

详细描述
平行四边形定则是一种基本的力的分解方法，通过作出的两个分力和实际作用 效果的四个力和力矩，按照平行四边形的两组对边分别作出的两个分力是唯一 的。
正交分解法
总结词
正交分解法是处理力的分解时常采用的方法，特别是对于多力作用下物体的平衡 问题。
详细描述
正交分解法是一种将多力作用下物体的平衡问题简化为在两个互相垂直的方向上 的独立平衡问题的方法。通过将力分别沿x轴和y轴方向进行分解，可以方便地求 解出各个方向的平衡条件。
总结词
拉力机是力的分解的另一个典型实例，通过观察拉力机中力的作用，可以直观地理解力 的分解。
详细描述
在拉力机中，外力作用于转轮，转轮通过链条传递给拉力机主体。通过力的分解，我们 可以将外力分解为水平方向和竖直方向的分力，从而分析拉力机的运动状态和受力情况
。
斜向上抛物体的力分解
总结词
斜向上抛物体是力的分解的又一典型实 例，通过分析斜向上抛物体所受的力， 可以深入理解力的分解。
三角形法则
总结词
三角形法则是一种通过作出的三个力和其实际作用效果的三个力和力矩，由三角形法则确定出的三个 分力是唯一的。
详细描述
三角形法则是一种将力进行分解的方法，通过作出的三个分力和实际作用效果的三个力和力矩，按照 三角形法则确定出的三个分力是唯一的。这种方法在解决力的平衡问题和运动问题时非常有用。
力的分解与力的合成的区别与联系
力的合成是求几个力的合力，而力的分解是求一个力的分力。
力的合成符合平行四边形定则或三角形法则，而力的分解符合平行四边形定则。
力的合成与力的分解都满足等效替代的关系，即合力与分力可以互相替代，合力和 分力对物体运动产生的效果是相同的。
力的分解的几何意义

例题7：质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，在 平行斜面的推力的作用下，物体沿斜面匀速 运动。物体与斜面的动摩擦因数为μ
1）若向上运动，求：推力的大小______ 斜面对物体支持力的大小______
2）若向下运动，求：推力的大小________ 斜面对物体支持力的大小________
F
θ
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正交分解法
学会正交分解法求合力 解决复杂平衡问题
问题：将F力向如图所示方向分解， 求分力大小容易么？
60°
F
45°
问题：求F1、F2的合力容易么？
F2=25N
30°
F1=40N
问题：将F力向如图所示方向分解， 求分力大小容易么？
已知F=100N,两分力的方向互相垂直，如图 求出：两个分力的大小
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例四 质量为m的物体沿粗糙斜面匀速下滑， 斜面倾角为α， 求：物体受到的支持力和摩擦力 物体与斜面的动摩擦因数多大？
f
N
物体匀速运动，合力为零 X轴方向：f=mgsin α---1）
( 5 0 2 0 0 .5 )N 0 4N 00
补充问题：物体与地面间的动摩擦因数多大？
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地貌。
水流冲刷
河流中的水流通过冲刷和搬运作用 ，将力量分解到河岸两侧，导致河 岸的侵蚀和地形的改变。
地震波传播
地震波在地壳中传播时，会将力量 分解到不同方向上，导致地面的震 动和建筑物的破坏。
05
力的分解实验设计与 操作
实验目的与器材准备
实验目的
通过实验操作，探究力的分解规律，理解分力与合力的关系，加深对力的分解原 理的认识。
器材准备
弹簧测力计、细绳、滑轮、重物、支架、坐标纸、铅笔等。
实验步骤及注意事项
1. 组装实验装置
将滑轮固定在支架上，细绳一端绕过 滑轮并悬挂重物，另一端连接弹簧测 力计。
2. 调整实验装置
确保滑轮水平且细绳与滑轮切线方向 一致，调整弹簧测力计至零位。
实验步骤及注意事项
3. 进行实验测量
逐渐改变重物质量，记录弹簧测力计示数及细绳与水平方向的夹角。
三角形法则
把两个矢量首尾相接，从第一个矢量的始端点到第二个矢量的末端点的矢量就 是这两个矢量的和。当两个矢量不共线时，三角形法则与平行四边形法则实质 是一样的。
03
力的分解实例分析
斜面上的物体受力分析
斜面倾角对物体受力的影响
01
随着斜面倾角的增大，物体所受重力沿斜面向下的分力增大，
而垂直于斜面的分力减小。
4. 数据处理与分析
根据实验数据绘制图表，分析分力与合力的关系。
实验步骤及注意事项
注意事项 1. 保持滑轮水平，避免摩擦力对实验结果的影响。
2. 细绳与滑轮切线方向应一致，确保测量准确性。
实验步骤及注意事项
01
3. 逐渐增加重物质量，避免一次 性增加过多导致实验失败。
02
4. 记录数据时，注意保持测量精 度和准确性。

F2
F2
F
F2
F1
F
F2
F1
11
NEXT
（3）已知合力和一个分力的大小和另外一个分力的方向时，有四
种情况: ② 当 F 2大小：F2Fsin, F1有一解。
F2
F
F2
F2
F1
12
NEXT
（3）已知合力和一个分力的大小和另外一个分力的方向时，有四
种情况: ③当 F 2 大小： F2 F, F1 有一解。
21
●注意观察身边的事物，请用相关的 物理知识来解释：
F1
F2
F 2sin
2
22
例2 作用在三角支架上的力, 产生怎样的作用效 果？如何分解？
F
⊙
2
30
F1 Fsin30 10N
30
F 2 Fcot30 53N8.66N F 5N
F1
23
力的分解
教你一招：
STS科学、技术、社会
怎样把陷在泥坑里的汽车拉出来？
26
OA 绳 固 定 ， 则 FTA 的 方 向 不 变 ， 在 OB 向 上 靠 近 OC的过程中，在B1、B2、B3三个位置，两绳受的 力分别为FTA1和FTB1、FTA2和FTB2、FTA3和 FTB3.从图形上看出，FTA逐渐变小，而FTB却是 先变小后增大，当OB和OA垂直时，FTB最小． 【答案】 OA绳拉力逐渐变小，OB绳拉力先变 小后变大
F2
F
F2
F1
F2
F1
13
NEXT
（3）已知合力和一个分力的大小和另外一个分力的方向时，有四
种情况: ④当 F 2大小：F2Fsin,F1无解。
F2
F
14

2、力的分解法则：力的分解是力的合成的逆运 算同样遵循平行四边形法则。
F2
F F2
F
F1
F1
3、力的分解不唯一。 不加限制条件，一个力可分解为无数组不同的分力。
F
4、力的分解的唯一性条件 （1）已知合力和两分力的方向 （2）已知合力和一个分力的大小和方向
θ G
5、按力的作用效果分解力应遵循的原则：
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12.如图所示，三个共点力的大小分 别是F1=5N，F2=10N，F3=15N， θ=37°，则它们在x方向的合力 Fx= 18 N，在y方向的合力Fy= N，三个力的合力F= 6 N.（计算 时取，cos 37° =0.8 sin 37° =0.6
F
FN
F2
F
30°
ff
F1
G
据平衡条件：竖直方向：FN+F2=G 水平方向：F1=f
而 F1=Fcos30
F2=Fsin30 所以 FN＝G- Fsin30
f= Fsin30
返回
探究2
放在斜面上的物 体所受重力G产生怎样 的作用效果？如何分 解？
θ G
θ G
F1=G sinθ
F1
θ
θ
F2
G
F2=G cosθ
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4.质量为M的木块在与水平方向斜向 上成θ角的拉力作用下，沿地面作匀 速直线运动，木块对地面的压力大小 是 （D） A.Mg B.Mg－Fcosθ C.Fsinθ D.Mg－Fsinθ

F=G
练习2：作用在三角支架上的力, 产生怎样的作
用效果？如何分解？ （动手体验一下）
A
G
F2 cos
F1Gtan
F1
C
B
F2
F=G
联系实际
【动手操作和讨论】
合力一定,两等大分力随它们之间的夹 角变化而如何变化?（动手操作）
F1

F2
F=G
分力随夹角增大而增大
F=G
我们来思考一下课前的那个拔河游戏结果产生的原因吧！
1、分析力的作用效果。 2、根据力的作用效果确定分力的方
向。 3、应用平行四边形定则进行分解。
练习1：从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？ 动手操作一下（忽略一切摩擦）
· G1 O θθ
G
G2
G2

G
c os

练习2：作用在三角支架上的力, 产生怎样的 作用效果？如何分解？ （动手体验一下）
脚踏实地过好每一天，最简单的恰恰是最难的。拿梦想去拼，我怎么能输。只要学不死，就往死里学。我会努力站在万人中央成为别人的光。行为决定性格， 性格决定命运。不曾扬帆，何以至远方。人生充满苦痛，我们有幸来过。如果骄傲没有被现实的大海冷冷拍下，又怎么会明白要多努力才能走到远方。所有的 豪言都收起来，所有的呐喊都咽下去。十年后所有难过都是下酒菜。人生如逆旅，我亦是行人。驾驭命运的舵是奋斗，不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不 停止一日努力。失败时郁郁寡欢，这是懦夫的表现。所有偷过的懒都会变成打脸的巴掌。越努力，越幸运。每一个不起舞的早晨，都是对生命的辜负。死鱼随 波逐流，活鱼逆流而上。墙高万丈，挡的只是不来的人，要来，千军万马也是挡不住的既然选择远方，就注定风雨兼程。漫漫长路，荆棘丛生，待我用双手踏 平。不要忘记最初那颗不倒的心。胸有凌云志，无高不可攀。人的才华就如海绵的水，没有外力的挤压，它是绝对流不出来的。流出来后，海绵才能吸收新的 源泉。感恩生命，感谢她给予我们一个聪明的大脑。思考疑难的问题，生命的意义；赞颂真善美，批判假恶丑。记住精彩的瞬间，激动的时刻，温馨的情景， 甜蜜的镜头。感恩生命赋予我们特有的灵性。善待自己，幸福无比，善待别人，快乐无比，善待生命，健康无比。一切伟大的行动和思想，都有一个微不足道 的开始。在你发怒的时候，要紧闭你的嘴，免得增加你的怒气。获致幸福的不二法门是珍视你所拥有的、遗忘你所没有的。骄傲是胜利下的蛋，孵出来的却是 失败。没有一个朋友比得上健康，没有一个敌人比得上病魔，与其为病痛暗自流泪，不如运动健身为生命添彩。有什么别有病，没什么别没钱，缺什么也别缺 健康，健康不是一切，但是没有健康就没有一切。什么都可以不好，心情不能不好；什么都可以缺乏，自信不能缺乏；什么都可以不要，快乐不能不要；什么 都可以忘掉，健身不能忘掉。选对事业可以成就一生，选对朋友可以智能一生，选对环境可以快乐一生，选对伴侣可以幸福一生，选对生活方式可以健康一生。 含泪播种的人一定能含笑收获一个有信念者所开发出的力量，大于个只有兴趣者。忍耐力较诸脑力，尤胜一筹。影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态 在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野、事业和成就，甚至一生。每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。懒惰像生锈一样，比操劳更 消耗身体。所有的胜利，与征服自己的胜利比起来，都是微不足道。所有的失败，与失去自己的失败比起来，更是微不足道挫折其实就是迈向成功所应缴的学 费。在这个尘世上，虽然有不少寒冷，不少黑暗，但只要人与人之间多些信任，多些关爱，那么，就会增加许多阳光。一个能从别人的观念来看事情，能了解 别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。没有人富有得可以不要别人的帮助，也没有人穷 得不能在某方面给他人帮助。时间告诉你什么叫衰老，回忆告诉你什么叫幼稚。不要总在过去的回忆里缠绵，昨天的太阳，晒不干今天的衣裳。今天做别人不 愿做的事，明天就能做别人做不到的事。到了一定年龄，便要学会寡言，每一句话都要有用，有重量。喜怒不形于色，大事淡然，有自己的底线。趁着年轻， 不怕多吃一些苦。这些逆境与磨练，才会让你真正学会谦恭。不然，你那自以为是的聪明和藐视一切的优越感，迟早会毁了你。无论现在的你处于什么状态， 是时候对自己说：不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力。世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。崇高的理想就像生长在高山上的鲜 花。如果要搞下它，勤奋才能是攀登的绳索。行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。海浪的品格，就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁 石。人都是矛盾的，渴望被理解，又害怕被看穿。经过大海的一番磨砺，卵石才变得更加美丽光滑。生活可以是甜的，也可以是苦的，但不能是没味的。你可

定义：假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个
力就叫作那个力的分力。
力的合成与力的分解
求几个力的合力的过程叫做力的合成 求一个力的分力的过程叫做力的分解
01 合力与分力
力的合成与力的分解
求几个力的合力的过程叫做力的合成 此时，分力是实际存在的力，合力是等效出来实际不存在的力
求一个力的分力的过程叫做力的分解 此时，合力是实际存在的力，分力是等效出来实际不存在的力
3.4 力的合成与分解
2024年11月
01
合力与分力
一个静止的物体，在某平面上受到5个力作用，你能 判断它将向哪个方向运动吗？
如果我们能找到一种方法，即“用一个力的单独作 用替代两个力的共同作用，而效果不变”，上述问题 就迎刃而解了。
你觉得这个力和被替代的两个力会有怎样的关系呢？
01 合力与分力
20XX/01/01
01 合力与分力
我们能否设计一个实验去探究一下合力与分力之间的关系？ （1）如何比较准确的测量合力和分力的大小和方向？ （2）如何比较准确的表示出合力和分力的大小和方向？ （3）如何实现等效呢？ 以小组为单位讨论实验方案，然后上台交流。
பைடு நூலகம்
02 实验探究
02 实验探究
实验结论：两个力合成时，如果以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形， 这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫做平行四边形 定则。
【例1】某物体受到一个大小为32N的力，方向水平向右，还受到另一个大小为
44N的力，方向竖直向上。通过作图求出这两个力的合力的大小和方向。
02 实验探究
【例1】某物体受到一个大小为32N的力，方向水平向右，还
受到另一个大小为44N的力，方向竖直向上。通过作图求出这两 个力的合力的大小和方向。

F1
F2
θ
F
练习1：放在水平地面上的物体受到一个斜向上方的拉力F的作用,且F与水平方向成α 角,如图所示.怎样把力F按其作用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何？
N
f静
G
当F2>F时,一组解
①当F2<Fsinθ时,无解
4已知合力及一个分力的大小和另一个分力的方向
G2
G1
G
θ
例1：倾角为θ的斜面上放有一个物体，物体静止，如图所示。该物体受到的重力G能对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？物体给斜面的压力和物体受到的摩擦力各是多大？
θ
N
f静
例2：在竖直墙上固定一个轻支架，横杆OM垂直于墙壁，斜杆ON跟墙的夹角为θ，在支架的O点挂有一个重为G的物体，如图所示。怎样确定杆OM、ON的受力方向？
01
2力的分解:求一个已知力的分力叫力的分解
02
一、力的分解
二力的分解法则
分力F1、F2
合力F
力的合成
力的分解
1力的分解是力的合成的逆运算
2力的分解同样遵守平行四边行定则
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
F
F1
F2
F
三、确定分力原则
1按力所产生的实际作用效果进行分解
G2
G1
G
θ
问题一：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G能对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？
θ
T
T1
T2
θ
问题二：在竖直墙上固定一个轻支架，横杆OM垂直于墙壁，斜杆ON跟墙的夹角为θ，在支架的O点挂有一个重为G的物体，如图所示。怎样确定杆OM、ON的受力方向？

故沿 x 轴方向的合力 Fx＝F3＋F1x＋F2x＝15 N，沿 y 轴方向的合力
Fy＝F2y＋F1y＝5 3 N，可得这三个力合力的大小
F＝ F2x＋F2y＝10 3 N，
方向与 x 轴的夹角 θ＝arctan 33＝30°
F3 F3x
F2y 300
F4y
y
F3y F2
600 F4x
600 F2x
03
课堂练习
【例题】如图所示，水平地面上质量为m的木箱，小明用与水平方向成θ角的斜 向上的力F拉木箱，使其向右运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，则下
向或垂直方向。便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。
3.正交分解的基本思想 正交分解法求合力，运用了“欲合先分”的策略，即为了合成而
分解，降低了运算的难度，是一种重要思想方法。 分解时最好兼顾力的实际效果
4.正交分解法求合力的步骤： (1)建立直角坐标系：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 使尽量多的力在坐标轴上.（以少分解力为原则） (2)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. (3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：
Fx＝F1x＋F2x＋…，Fy＝F1y＋F2y＋….
➢应用： 一般用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力。 ➢优点：
把不在同一条直线上矢量的运算转化为同一条直线上的运算。
5.正交分解中的常见模型
y
F2
F拉
FN
θ
x
f
o
F1
静
G
y
FN
O
v
x
F
f 滑
θ
G
应用
y

3.单位： 牛顿 ，简称 牛
4.力的图示：力可以用
表示力的大小，
箭头
表示力的
作用点
，符号： N
。
有向线段 表示， 长短
表示力的方向，箭尾(或箭头)
.
5.力的作用效果：（1）改变物体的运动状态
（2）使物体发生形变
这五个力有什么共
同特点？
共点力的概念
共点力 作用在物体的同一个点
或
研究共点力的合成
作用线相交于一点
大小相等，方向相反
任务1：了解力的等效替代
问题
4.两个孩子的合力与一个大人的力有什么关系，都产生了
什么样的效果？
力的作用效果相等
大小都等于水的重力，方向竖直向上
5.如图用弹簧测力计拉起相同钩码时，用一个测力计和两
个测力计，达到了一样的效果，是否可以说左图中两测力
计的拉力等于右图中测力计的拉力？
可以
任务2：科学探究力的合成方法
问题
问题情境：如图所示，悬挂一橡皮条，下端在E
点，用两个弹簧秤拉时，可伸长至O点，记下O
点的位置，记下两个弹簧秤的拉力大小和方向
，然后用一个弹簧秤拉，仍然拉至O点，记下
此时弹簧秤拉力的大小和方向。
1.为什么用一个弹簧秤拉橡皮条时，也必须拉到O点的位置
？做出一个力拉时力的图示。
1、二力合成的范围： |1 − 2 | ≤ 合 ≤ 1 + 2
2、合力可能大于、等于、小于某一分力
3、两个力的合力大小:
4、求合力的方法：作图法、计算法
★作图法求合力的步骤
①选取同一标度，分别作出两个分力F1、F2的图示；
②以表示F1、F2的线段为邻边作出平行四边形，F1、F2所夹的平行四边形的对角