高中物理必修1教案与课件3-5.力的分解
人教版高中物理必修第1册 3.5 力的合成和分解
【思考辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”． (1)合力的作用可以替代几个分力的共同作用，它与分力是等效替代 关系．( √ ) (2)合力总比分力大．( × ) (3)力F的大小为100 N，它的一个分力F1的大小为60 N，则另一个分 力可能小于40 N．( × ) (4)由于矢量的方向可以用正、负表示，故具有正负值的物理量一定 是矢量．( × ) (5)矢量与标量的区别之一是它们的运算方法不同．( √ )
例2 岸边两人同时用力拉小船，两力的大小和方向如图所示．请分 别用作图法和计算法求出这两个力的合力．
【答案】 600 N，方向与F1成60°
(2)计算法：如图所示，平行四边形的对角线AB、OD交于C点，由于
OA＝OB，所以平行四边形OADB是菱形，OD与AB互相垂直平分， OD是∠AOB的角平分线，则∠AOD＝60°，OD＝2OC＝2OA cos 60°
A．有唯一解 B．有两组解 C．有无数组解 D．无解
【答案】 B
例4 如图所示，水平地面上有一重60 N的物体，在与水平方向成 30°角斜向右上、大小为20 N的拉力F作用下匀速运动，求地面对物 体的支持力和摩擦力大小．
针对训练3 如图所示，已知共面的三个力F1＝20 N、F2＝30 N、F3＝40 N作用 于物体的同一点上，三个力之间的夹角都是120°，求合力的大小和 方向．
3．力的正交分解法 把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解 法． 如图所示，将力F沿x轴和y轴两个方向分解，则
Fx＝F cos α Fy＝F sin α
典例示范
例3 如图所示，将一个力F＝10 N分解为两个分力，已知一个分力F1 的方向与F成30°角，另一个分力F2的大小为6 N，则在该力的分解中 ()
高中物理必修一3.5力的分解_课件
细 节 决 定 成 败 ， 态 度 决 定 一 切
高一物理备课组
问题与练习：第2、3题；课堂讲义例2、对点 练习第4题
细 节 决 定 成 败 ， 态 度 决 定 一 切
制作人：王怀龙
一
力的合成 分力F1、F2
力 F2 的 F 分 F1 解 法 2、力的分解同样遵守平行四边行定则 则
力的分解 1、力的分解是力的合成的逆运算
合力F
细 节 决 定 成 败 ， 态 度 决 定 一 切
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.
制作人：王怀龙
F2X F1y
F2yபைடு நூலகம்
F1
F3x F1x
O
F3y
F3
细 节 决 定 成 败 ， 态 x度 决 定 一 切
制作人：王怀龙
高一物理备课组
三、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。
C
细 节 决 定 成 败 ， 态 度 决 定 一 切
A
B
制作人：王怀龙
• 例题3、如图甲所示，轻绳AC绳与水平面的夹角a=30º， 高一物理备课组 BC绳与水平面夹角β=60º，若AC 、BC能承受的最大拉力 不能超过100N，那么重物G不能超过多少 (设悬挂重物G 的绳CD强度足够大)？
F1
O
细 节 决 定 成 败 ， 态 度 决 定 一 切
F
思考：
制作人：王怀龙
一个已知力究竟该如何分解？？？
F2
高一物理备课组
二 定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解 细
正交分解步骤：
力 的 正 交 分 解
【高中物理】2023-2024学年人教版必修第一册力的效果分解法和正交分解法第3课时课件
已知一个分 力(F2)的大 小和另一个
②F2＝Fsin θ
分力(F1)的 ③Fsin θ＜F2＜F 方向
④F2≥F
无解 唯一解且为最小值
两解 唯一解
课时对点练
基础对点练
考点一 力的效果分解 1.(2022·哈尔滨市第162中学高一期末)如图所示，将光滑斜面上的物体的 重力mg分解为F1、F2两个力，下列结论正确的是 A.F2是弹力 B.物体受mg、FN、F1、F2四个力作用
D.飞机水平前进的动力为Ftan θ
将F正交分解成沿水平方向和竖直方向的分力，飞机沿水平方向向前飞行 时，竖直方向受力平衡，则G＝Fcos θ，在水平方向有F′＝Fsin θ，所以 飞机水平前进的动力为Fsin θ，所以A、B、D错误，C正确。
1 2 3 4 5 6 7 第3课时 力的效果分解法和正交分解法
学习目标
1.会按力的作用效果分解力(重点)。 2.知道正交分解的目的和原则，会根据实际情况建立 合适的直角坐标系将力进行正交分解(重点)。
内容索引
一、力的效果分解 二、力的正交分解 三、力的分解中的定解问题
力的效果分解
1.车在水平面和坡面上时，重力产生的作用效果分别是 什么？ 设坡面水平面的夹角为α，车的重力为G，分析坡面上 重力的作用效果，并按力的作用效果求出两分力的大小。
√C.图丙中质点所受的合外力大小是8 N，方向竖直向上
D.图丁中质点所受的合外力大小等于5 N
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
对图甲根据三力的图示，知F1、F2在竖直方向分力的大小均为3个单 位，方向相反，在水平方向的分力分别为6个单位和2个单位，方向与 F3方向相同。根据正交分解法知，3个力的合力为12个单位，即F合＝ 12 N，方向水平向右，故A错误； 对图乙，F3与F2的合力与F1大小相等，方向相同，所以3个力的合力 为6个单位，即F合＝6 N，方向水平向右，故B错误；
3.4 力的合成和分解课件人教版高中物理必修第一册(共46张PPT)
F2
F 大小:F = 15X5N= 75N
15N
方向:与F1成530斜向
530
F1
右上方
平行四边形定则的应用
2、计算法求合力 ：（精确）
【例题】力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向竖 直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。
根据平行四边形定则作出下图:
F2
F合 由直角三角形可得
F合 F12 F22 75N
θ
F1
方向：与F1成 tanθ=4/3斜向右上方
练习：
1、关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中
正确的是（ BD ）
A、分力与合力同时作用在物体上 B、分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的 效果相同
C、F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 D、F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小 E、F的大小一定大于F1、F2中的最大者 F、F的大小不能小于F1、F2中的最小者
不是物体又多受了一个合力
二、力的合成
定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成
二、力的合成
1、同一直线上两个力的合成
F1=4N
（1）同向相加
0 F2=3N
F = F1+F2= 7N
大小F =F1+F2，方向与两力方向相同
二、力的合成
1、同一直线上两个力的合成
F2=3N
（2）反向相减
0
F1=4N
F = F1-F2= 1N
F3
F4
F123
F1234 F12
F2
F1
先求出两个力的合力，再求出这个合力 跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成 进去，最后得到的结果就是这些力的合力
人教版高中物理《力的分解》PPT优秀课件
不加限制条件，一个力可分解为无数组不同的分力。
在很多问题中，常把一个力分解为互相垂直的两个分力，特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后求两个方向上的力的合力，这样可把复杂问
题简化，尤其是在求多个力的合力时，用正交分解的方法，先将力分解再合成非常简单．
=0.8 sin 37° =0.6
第四十三页，共43页。
据平衡条件：竖直方向：FN+F2=G
（计算时取，cos 37° =0.
不加限制条件，一个力可分解为无数组不同的分力。
例1 、 木箱重600 N，放在水平地面上，一个人用大小为200 N与水平方向成30度向上的力拉木箱，木箱沿地平面匀速运动，求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。
如图所示，一个半径为r、重为G的圆球，被长为r的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上，绳与墙所成的角度为30°，则绳子的拉力T和墙壁的弹力N大小分别是
水平方向：F1=f 重力有两个效果：平行二斜面的分力G1＝Gsinθ：使物体沿斜面下滑 把力F分解为两个不为零的分力，下列分解哪些是可能的 （ ） 2）根据已知力和两个分力方向作平行四边形； 一个人推一个重物，有什么现象？
O
Mg－Fcosθ C.
如图所示，在轻质的三角架上的B点用细绳悬挂一个重为G的物体，则水平横梁受到的是
第三十九页，共43页。
T 3G,N 3G 2
3.如图所示，一个半径为r、重 为G的圆球，被长为r的细绳挂 在竖直的光滑的墙壁上，绳 与墙所成的角度为30°，则绳 子的拉力T和墙壁的弹力N大小
分别是
第四十页，共43页。
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
_新教材高中物理第3章相互作用5力的分解学案教科版必修第一册
力的分解学习目标：1.[物理观念]知道力的分解的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算． 2.[物理观念]理解力的分解应遵循平行四边形定则． 3.[科学思维]会用作图法、计算法对力进行分解． 4.[科学思维]理解并会应用正交分解法．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可以用几个共同作用在物体上的共点力来等效替代，这几个力称为那一个力的分力．求一个已知力的分力叫作力的分解．2．力的分解与力的合成的关系：力的分解是力的合成的逆运算．二、力的分解方法1．力的分解遵循的法则平行四边形定则——把已知力F作为平行四边形的对角线，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F1和F2.如图所示：2．力的分解的依据(1)同一个力可以分解为无数组大小、方向不同的分力，因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无数多个，如图所示．(2)在实际问题中要根据力的实际效果进行分解．三、力的正交分解1．定义：将一个力沿着相互垂直的两个方向分解的方法．如图所示．2．公式：F x＝F cos θ，F y＝F sin θ.3．适用：正交分解适用于各种矢量运算．4．优点：将矢量运算转化成坐标轴方向上的标量运算．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)将一个力F分解为两个力F1和F2，那么物体同时受到F1、F2和F三个力的作用．(×)(2)某个分力的大小可能大于合力．(√)(3)一个力只能分解为一组分力．(×)(4)正交分解法中的两个坐标轴一定是水平和竖直的．(×)2．为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是 ( )A．减小过桥车辆受到的摩擦力B．减小过桥车辆的重力C．减小过桥车辆对引桥面的压力D．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力D[车辆在引桥上时其重力产生两个效果：一是使物体沿斜面下滑，相当于分力F1的作用；二是使物体垂直压紧斜面，相当于分力F2的作用．F1＝mg sin α，F2＝mg cos α，如图所示．引桥越长，倾角α越小，沿斜面下滑的分力F1越小，而压紧斜面的分力F2越大，故A、B、C错误，D正确．] 3．(多选)已知合力的大小和方向求两个分力时，下列说法中正确的是( )A．若已知两个分力的方向，分解是唯一的B．若已知一个分力的大小和方向，分解是唯一的C．若已知一个分力的大小及另一个分力的方向，分解是唯一的D．此合力有可能分解成两个与合力等大的分力ABD[根据选项A、B只能画出一个平行四边形，分解时有唯一解，选项C可能画出多个平行四边形，分解时不只有唯一解，选项A、B正确，C错误；由合力与分力的大小关系知选项D正确．]力的分解的几种情况(a) (b)图(a)、图(b)中G应该怎样分解？提示：1．一个力在不受条件限制下可分解为无数组分力一个力分解为两个力，从理论上讲有无数组解．因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)，这样分解是没有实际意义的，实际分解时，按力的作用效果可分解为两个确定的分力．2．一个力分解时解的情况将一个力按一定条件分解时合力可能能按要求进行分解，即有解，也可能不能按要求进行分解，即无解．分析是否有解的方法是看代表合力的有向线段与代表分力的有向线段能否按要求构成平行四边形，如果能构成平行四边形，说明有解；如果它们不能构成平行四边形，说明无解．典型的情况有以下几种：(1)已知合力和两个分力的方向时，有唯一解．甲乙(2)已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解．丙丁(3)已知合力以及一个分力的大小和另一个分力的方向时，有下面几种可能：①当F sin θ＜F2＜F时，有两解；②当F2＝F sin θ时，有唯一解；③当F2＜F sin θ时，无解；④当F2＞F时，有唯一解．特别提醒：根据已知条件，利用作图法作平行四边形可能用到的作图方法有：(1)过一点作另一条直线的平行线．(2)以某点为圆心，以定长为半径画圆弧．【例1】已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N，则( )A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向思路点拨：①作出合力F和分力F1的方向．②以合力F的箭头端点为圆心，以F2大小为半径作圆，看与F1所在直线有几个交点，有几个交点即有几组解．③由这几个交点分别指向合力F箭头端点的连线方向，即为F2可能的方向．C[由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出：当F2＝F20＝25 N时，F1的大小才是唯一的，F2的方向才是唯一的．因F2＝30 N>F20＝25 N，所以F1的大小有两个，即F1′和F1″，F2的方向有两个，即F2′的方向和F2″的方向，故选项A、B、D错误，选项C正确．]三角形定则的妙用(1)三角形定则：把两个矢量首尾相接，从而求出合矢量的方法(如图所示)．三角形定则与平行四边形定则在本质上是一样的．(2)对于将一个力分解，讨论解的个数的问题，借助三角形定则比借助平行四边形定则更方便，即看代表合力及分力的有向线段能否按要求构成三角形，以及能构成三角形的个数，从而说明解的情况．[跟进训练]1．将一个力F分解为两个分力，下列分解方法中不可能的是( )A．一个分力的大小与F的大小相同B．一个分力与力F相同C．一个分力垂直于FD ．两个分力与F 都在同一条直线上B [根据平行四边形的特点，它的一条边与对角线相等或垂直都是可能的，所以选项A 、C 都有可能；当一个分力与F 相同时，另一个分力为零，选项B 不可能；分解为两个分力，合力与分力在一条直线时F ＝F 1＋F 2，选项D 可能是可能的，B 正确．] 力的效果分解法一辆拖拉机拉着耙前进，拉力产生怎样的效果？提示：一个向前的效果和另一个向上的效果．1．按力的效果分解的基本思路实际问题―――――→根据力的作用效果确定分力的方向―――――→根据平行四边形定则作出平行四边形――――――――→把对力的计算转化为边角的计算数学计算求分力2．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 ，拉力F 一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力F 可分解为水平向前的力F 1和竖直向上的力F 2.F 1＝F cos α，F 2＝F sin α质量为m 的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F 1，二是使物体压紧斜面的分力F 2.F 1＝mg sin α，F 2＝mg cos α质量为m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球压紧板的分力F 1，二是使球压紧斜面的分力F 2.F 1＝mg tan α，F 2＝mgcos α质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上，其重力产生两个效果：一是使球压紧竖直墙壁的分力F1，二是使球拉紧悬线的分力F2.F1＝mg tan α，F2＝mg cos α质量为m的物体被OA、OB绳悬挂于O点，重力产生两个效果：对OA 的拉力F1和对OB的拉力F2.F1＝mg tan α，F2＝mg cos α质量为m的物体被支架悬挂而静止，其重力产生两个效果：一是拉伸AB的分力F1，二是压缩BC的分力F2.F1＝mg tan α，F2＝mg cos α特别提醒：(1)对力进行分解时，按力的作用效果准确确定出两分力的方向是关键．(2)作出平行四边形后分力大小的计算常用到直角三角形、相似三角形等有关的几何知识．【例2】如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球分别用光滑挡板A、B 挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球的压力大小之比为多大？斜面受到两小球的压力大小之比为多大？思路点拨：求解本题应把握以下两点：①根据重力的作用效果确定两分力的方向．②根据三角函数关系和几何关系求分力大小．[解析]对小球1所受的重力G来说，其效果有二：第一，使小球沿水平方向挤压挡板；第二，使小球垂直压紧斜面．因此，力的分解如图甲所示，由此可得两个分力的大小分别为F1＝G tan θ，F2＝Gcos θ.对小球2所受的重力G来说，其效果有二：第一，使小球垂直挤压挡板；第二，使小球垂直压紧斜面．因此，力的分解如图乙所示，由此可得两个分力的大小分别为F3＝G sin θ，F4＝G cos θ.由力的相互性可知，挡板A、B受到小球的压力之比为F1∶F3＝1∶cos θ，斜面受到两小球的压力之比为F2∶F4＝1∶co s2θ.甲乙[答案] 1∶cos θ 1∶cos 2θ确定力的实际作用效果的技巧若物体受3个力并处于平衡状态，确定其中一个力的实际作用效果时，可先作出物体所受的3个力的示意图，其中一个力的两个实际作用效果的方向一定在其余两个力的反向延长线上． [跟进训练] 2．如图所示，一位重600 N 的演员悬挂在绳上．若AO 绳与水平方向的夹角为37°，BO 绳水平，则AO 、BO 两绳受到的力各为多大？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)[解析] 人对竖直绳的拉力F 等于人的重力G ，由于该力的作用，AO 、BO 也受到拉力的作用，因此F 产生了沿AO 方向、BO 方向使O 点拉绳的分力F 1、F 2，将F 沿AO 方向和BO 方向分解成两个分力．如图所示，由画出的平行四边形可知：AO 绳上受到的拉力F 1＝G sin 37°＝600sin 37° N ＝1 000 N BO 绳上受到的拉力F 2＝G tan 37°＝600tan 37°N ＝800 N. [答案] 1 000 N 800 N力的正交分解12．正交分解的目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分”的目的是为了更好地“合”．3．力的正交分解的依据：分力与合力的等效性．4．正交分解的基本步骤(1)建立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落在坐标轴上．(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 轴上各分力的合力，即：F x ＝F 1x ＋F 2x ＋…F y ＝F 1y ＋F 2y ＋…(4)求共点力的合力合力大小F ＝F 2x ＋F 2y ，合力的方向与x 轴的夹角为α，则tan α＝F yF x，即α＝arctan F y F x. 【例3】 在同一平面内共点的四个力F 1、F 2、F 3、F 4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．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)思路点拨：解答本题可以按以下思路：[解析] 本题若直接运用平行四边形定则求解，需解多个斜三角形，需多次确定各个力的合力的大小和方向，计算过程十分复杂．为此，可采用力的正交分解法求解此题．甲 乙如图甲，建立直角坐标系，把各个力分解到这两个坐标轴上，并求出x 轴和y 轴上的合力F x 和F y ，有F x ＝F 1＋F 2cos 37°－F 3cos 37°＝27 NF y ＝F 2sin 37°＋F 3sin 37°－F 4＝27 N.因此，如图乙所示，合力：F ＝F 2x ＋F 2y ≈38.2 N ，tan φ＝F y F x＝1.即合力的大小约为38.2 N ，方向与F 1夹角为45°斜向右上．[答案] 38.2 N ，方向与F 1夹角成45°斜向右上坐标轴方向的选取技巧(1)建立坐标系之前，要对物体进行受力分析，画出各力的示意图，一般各力的作用点都移到物体的重心上，坐标原点建在重心上．(2)坐标轴的选取是任意的，为使问题简化，建立坐标系时坐标轴的选取一般有以下两个原则：①使尽量多的力处在坐标轴上；②尽量使某一轴上各分力的合力为零．(3)常见的几种情况：①研究水平面上的物体时，通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴．②研究斜面上的物体时，通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴．③研究物体在杆或绳的作用下转动时，通常沿杆(或绳)方向和垂直杆(或绳)的方向建立坐标轴．[跟进训练]3．两物体M 和m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示放置，OA 、OB 与水平面的夹角分别为30°和60°，M 重20 N ，m 静止在水平面上．求：(1)OA 绳和OB 绳的拉力大小；(2)m 受到的摩擦力．[解析] (1)结点O 的受力如图所示，根据平衡条件，竖直方向上：T A s in 30°＋T B sin 60°－Mg＝0水平方向上：T A cos 30°－T B cos 60°＝0解得T A＝10 N，T B＝10 3 N≈17.3 N.(2)由于m也处于平衡状态，故在水平方向上T B－T A－f＝0所以摩擦力大小f＝T B－T A＝7.3 N，方向水平向左．[答案](1)10 N 17.3 N (2)7.3 N 方向水平向左1．物理观念：力的分解概念，力的分解遵循的定则．2．科学思维：会根据力的效果法、力的正交分解法分解力，并会进行有关计算.1．将一个力F分解为两个力F1、F2，下列情况不可能的是 ( )A．F1或F2垂直于FB．F1、F2都与F在同一直线上C．F1或F2的大小等于FD．F1、F2的大小和方向都与F相同D[一个力F可以分解成无数对分力，分力的大小和方向都是不确定的，F1和F2可以与F在同一直线上，但是不可能同时大小也都与F相同，因为两力合力的最大值为两力之和，故D正确．]2.如图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌位置，使OA水平，然后在外端挂上一些不太重的物品，这时针脚A、B分别对手指和手掌有作用力，对这两个作用力方向的判断，下列图中大致正确的是( )C[以圆规上的O点为研究对象，O点所挂重物的两个作用效果是沿AO方向向左拉OA 和沿OB方向斜向下压OB，通过圆规两针脚作用在手上的力如选项C所示，C正确．] 3．在图中，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°角．如果把球O的重力G 按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为( )A ．12G ，32G B ．33G, 3G C ．23G ，22G D ．22G ，32GA [对球所受重力进行分解如图所示，由几何关系得F 1＝G sin 60°＝32G ，F 2＝G sin 30°＝12G ，A 正确．] 4.(多选)如图所示，放在水平面上的物体A 用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体B ，并静止，这时A 受到水平面的支持力为N ，摩擦力为f ，若把A 向右移动一些后，A 仍静止，则( )A ．N 将增大B ．f 将增大C ．轻绳拉力将减小D ．物体A 所受合力将增大AB [物体A 受力分析如图，系统处于静止状态，绳子的拉力不变，始终等于B 的重力，即F ＝m B g ，A 所受合力为零，故C 、D 均错误；当A 向右移动时，θ角减小，N ＝m A g －F sin θ，f ＝F cos θ，由此可得，N 、f 均增大，故A 、B 正确．]5．(新情景题)生活中的物理知识无处不在，如图是我们衣服上的拉链的一部分，在把拉链拉开的时候，我们可以看到有一个三角形的物体在两链中间运动，使很难直接分开的拉链很容易拉开，关于其中的物理原理，以下说法中正确的是( )A．拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力B．拉开拉链时，三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大分开拉链的力C．拉开拉链时，三角形的物体增大了分开拉链的力，但合上拉链时减小了合上拉链的力D．以上说法均不正确A[拉开拉链时，三角形的物体在两链间和拉链一起运动，手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力，如图甲所示，在α角很小的情况下，F1＝F2＞F，即分力大于手的拉力，所以很难直接分开的拉链很容易地被三角形的物体分开．甲乙合上拉链时，手的拉力在三角形物体上产生的两个分力，如图乙所示，根据边角关系，仍有F1＝F2＞F，即增大了合上的力，故A正确．]。
新人教版高中物理必修一 3.5力的分解 课件 (共16张PPT)
x
3）分别求x轴，y轴上的合力Fx和Fy；
FxF1xF2xF1co sF2cos FyF1yF2yF1sinF2si n
4）最后求Fx和Fy的合力F。 F Fx2 Fy2
例题：在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4 的大小依次为19N、40N、30N和15N，方向如右图 所示，求它们的合力。
If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
。2021年3月6日星期六2021/3/62021/3/62021/3/6
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
The end.
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 5:24:34 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/62021/3/62021/3/6Mar-216-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/62021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
o
人教版高一物理必修一教案：3.5 力的分解
三、学习者特征分析
学生通过前面知识的学习，已掌握了合力与分力的等效替代的方法，并通过力的图示法认识了力的平行四边形定则，为本节课的探究学习奠定基础。
但本节课涉及到力的分解的多解性以及怎样按照力的作用效果对力进行分解，对学生来说难度较大，尤其是根据力的作用效果来确定两分力的方向，学生往往不易理解，在这里应作为教学中的一个难点。
四、教学过程
投影幻灯片23、24、25
体会前面同学所提供方案
的优越性，并这种方法求解合
力的步骤
学习力的正交
分解法，为学生熟练
应用打下基础
课堂小结、布置作业巩固所学知识
六、教学评价设计
1、能否认真观察演示实验现象，并根据实验现象正确判断力的作用效果，找准分力方向，
依据平行四边形定则作出分力，再由几何关系求解合力。
2、依据平行四边形定则判断依据题目要求可作出几个平行四边形，判断有几个解。
3、求合力时能依据题目所给的几个力建立最佳直角坐标系，正确分解求解不在坐轴上的
力沿轴方向的分力，为力的正交分解法求解平衡问题打好基础。
《力的合成和分解》(课件)高一物理(人教版2019必修第一册)
小结导图
37
24
新知探究
力的分解
一个合力分解为一组分力的情况分析 (1)已知合力和两个分力的方向时，有唯一解
25
新知探究
力的分解
一个合力分解为一组分力的情况分析 (2)已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解
26
新知探究
力的分解
一个合力分解为一组分力的情况分析 （3）已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2 的大小时，若F与F1的夹角为α，有下面几种可能：
14
课堂练习 2．如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭
合的三角形，且三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，则下列四个选项中 ，这三个力的合力最大的是(C )
A
B
C
D
15
课堂练习 【答案】C 【解析】根据平行四边形定则可知，A项中三个力的合力为2F1，
B项中三个力的合力为0，C项中三个力的合力为2F3，D项中三个力的 合力为2F2，由于三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，所以C项合力最大。 故C正确
新知探究
力的正交分解法
一般步骤： (1)建直角坐标系 坐标轴的选取是任意的，为使问题简化，建立坐标系 时坐标轴的选取一般有以下两个原则： 使尽量多的力处在坐标轴上 尽量使某一轴上各分力的合力为零
31
Hale Waihona Puke 新知探究力的正交分解法一般步骤： (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
A．对地面的压力为28 N B．所受的摩擦力为4 N C．所受的合力为5 N D．所受的合力为0
35
课堂练习 【答案】BD 【解析】将力F分解如图，对地的压力为FN＝F2＋G＝Fsin 30°
新人教高中物理必修1第三章第5节 力的分解利用整体法和隔离法求解平衡 20张-课件
都二
能分
运浇
用灌
好，
“八
二分
八等
定待
律；
”二
，分
我管
们教
一，
起八
，分
静放
待手
花；
开二
。分
成
➢ Pure of heart， life is full of sweet and joy!
绩 ，
八
分
方
法
。
愿
全
天
下
所
有
父
母
我们，还在路上……
作业2.如图所示，倾角为θ的三角滑块及其斜面上 的物块静止在粗糙水平地面上．现用力F垂直作用 在物块上，物块及滑块均未被推动，则滑块受到 地面的静摩擦力大小为
A．0
B．Fcos θ
C．Fsinθ D．Ftanθ
C
作业3.如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜
劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保
例1
m1 m2
M
FN1
F静 1 F静 2
FN2
m1
m2
m1g
m2g
FN
FN2 '
F 静 1'
M
F静 2'
F N 1'
Ｍｇ
例2.如图所示，质量为M的木板悬挂在滑轮组下，上端由一根悬 绳C固定在横梁下．质量为m的人手拉住绳端，使整个装置保持在 空间处于静止状态．求 （1）悬绳C所受拉力多大？ （2）人对木板的压力(滑轮的质量不不变，T变小 C．N变大，T变大
B
D．N变大，T变小
变式.如图所示，在一根水平的粗糙的直横梁上，套有两 个质量均为m的铁环，两铁环系有等长的细绳，共同拴着 质量为M的小球，两铁环与小球均保持静止。现使两铁环 间距离增大少许，系统仍保持静止，则水平横梁对铁环
人教版高中物理必修一课件：3.5力的分解(共84张PPT)
向成θ角的拉力F的作用。拉力F会产生怎样的
作用效果？
向上提升物 体的效果
F
θ
向前拉动物
体的效果
1. 根据力的作用效果进行分解
例1.已知放在水平面上的物体，受到与水平方
向成θ角的拉力F的作用。拉力F会产生怎样的
作用效果？
F
θ
1. 根据力的作用效果进行分解
例1.已知放在水平面上的物体，受到与水平方
例1.已知放在水平面上的物体，受到与水平方
向成θ角的拉力F的作用。拉力F会产生怎样的
作用效果？
F
θ
向前拉动物
体的效果
1. 根据力的作用效果进行分解
例1.已知放在水平面上的物体，受到与水平方
向成θ角的拉力F的作用。拉力F会产生怎样的
作用效果？
向上提升物 体的效果
F
θ
向前拉动物
体的效果
1. 根据力的作用效果进行分解
复习引入：
1、力的合成 2、力的合成遵循平行四边形定则
力可以合成，是否也可以分解呢？
一、力的分解法则
分力F1、F2
力的合成
合力F
力的分解
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------ “有你无我，有我无你”
F1
F
F2 2、力的分解同样遵守平行四边行定则
力为G，轻绳AO与水平方向夹角为θ，AOB为直 角，重力G 产生怎样的作用效果？
B
O
θA
例3.用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重
力为G，轻绳AO与水平方向夹角为θ，AOB为直 角，重力G 产生怎样的作用效果？
人教版高中物理必修一 (力的合成和分解)相互作用——力教育教学课件
分力
等效替代
合力
F1、F2、F3…
F
力的合成和分解
1．力的合成：求几个力的合力的过程； 2．力的分解：求一个力的分力的过程。
力的合成
分力
F1、F2、F3…
等效替代
力的分解
合力
F
思考
如果两个力在同一条直线上，如何求它们的合力？ 如果两个力的方向不在同一条直线上，如何求它们的合力？ 互成角度的两个力与它们的合力之间有什么关系呢？
F1
读数
读数
F实际 F理论
F1
读数
回顾实验
1. 如何保证用两个弹簧秤和一个弹簧秤拉动橡皮筋的力是等效的？ 2. 弹簧秤、细绳、橡皮条是否必须与木板平行 ？ 3. 两个分力的大小是用绳长表示吗？ 4. 如何减小本实验的偶然误差？ 5. 两个分力所用的细绳可以用橡皮绳代替吗？ 6. F 与 F′ 谁是理论值，谁是测量值？
F
FB
A FA α
α
B
F
谢谢
第4节 力的合成和分解
第三章 相互作用——力
学习目标 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念． 2．理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则，会用平行 四边形定则求合力，知道分力与合力间的大小关系．(重点) 3．知道共点力的概念，力的分解原则，会用作图法、计算法求 合力．(难点) 4．知道力的三角形定则，会区别矢量和标量．(重点，难点) 5．会用正交分解法求分力． 6．会通过实验探究力的平行四边形定则.
学以致用
劈的剖面是一个等腰三角形，使用劈的时候，在劈背上加力 F，这个力产
生两个效果，使劈的两个侧面推压物体，把物体劈开。设劈背的宽度是 d，劈
的侧面的长度是 L。试求：F1 和 F2 的大小。
物理：3[1].5《力的分解》课件(新人教版必修1)
![物理：3[1].5《力的分解》课件(新人教版必修1)](https://img.taocdn.com/s3/m/859c26c719e8b8f67c1cb942.png)
丁
(1)若F2<Fsinθ，不能分解(即无解)．如图a所示，圆与射线OB相离．
a
b
(2)若F2＝Fsinθ，有一解，分力为F1与F2，如图b所示，圆与射线OB相 切． (3)若Fsinθ<F2<F，有二解，一解的分力为F1与F2，另一解的分力为F1′ 与F2′，如图c所示，圆与射线OB有两个交点．
按力的效果进行分解，这实际上就是一个定解条件．对一个已知力进行 分解常有下面几种情况：
1．已知一个力的大小和方向及两个分力的方向，则两分力有确定值．
甲 如图甲所示：已知F的大小和方向及两个分力F1和F2的方向，则F1和F2 有确定值．
2．已知一个力的大小和方向及一个分力的大小和方向，则另一个分力 有确定值． 如图乙所示：已知F的大小和方向及F1的大小和方向，则F2有确定值．
知识点解析
很难想象帆船怎样能够逆着风前进．有经验的水手告诉我们，正顶着 风驾驶帆船是不可能的，但帆船能在跟风的方向成锐角的时候前 进．这个锐角很小—大约是22°，船跟风向成着一个锐角的角度前进， 好像在逆风里一样．水手把这种行船方法叫做“抢风行船”． 逆风行舟的原理是怎样的呢？
知识点 1
力的分解
1．平行四边形定则 力是矢量，力的合成与分解遵循平行四边形定则，同样位移、速度、 加速度等都是矢量，它们的合成与分解也遵循平行四边形定则．平行 四边形定则是矢量合成和分解的普遍法则．
2．矢量和标量 既有大小也有方向，运算遵循平行四边形定则的物理量叫做矢量．只有 大小没有方向，运算遵循代数运算法则的物理量叫做标量．矢量和标量 的根本区别在于它们运算遵循的运算法则不同．
地面上物体受斜向上的拉力F，拉力F 一方面使物体沿水平地面前进，另一 方面向上提物体，因此拉力F可分解 为水平向前的力F1和竖直向上的力F2
高中物理必修一第三章 第五节 力的分解 优秀课件
F1
α
mg F2
物体的重力常见情况分解
质量为m的光滑小球被悬线挂在竖直墙壁上, 其重力产生两个效果: 一是使球压紧竖直墙壁， 相当于分力F1的作用；二是使球拉紧悬线，相 当与分力F2的作用。 F1=mgtanα mg
F2 cos
α F1 α mg F2
物体的重力常见情况分解
2
F1=Fsinα
F2=Fcos α
巩固练习
1.试分析图中斜向下推力 F所产生的实际作用效果, 并按效果分解推力F。
α F
α
FLeabharlann FxαFy
F
Fx=Fcosα Fy=Fsinα
2.斜面上物体重力G的分解
重力G产生两个效果: (1)使物体沿斜面下滑 (2)压紧斜面
α
G1 α
G2 G G1=Gsinα G2=Gcosα
F
练习1：拱桥
A
F2 B
C
F1
F
4. 力的正交分解 （1）力的正交分解法：把力沿着两个选定的互相垂直 的方向分解，叫力的正交分解法。 （2）正交分解的原理：一条直线上的两个或两个以上 的力,其合力可由代数运算求得. 当物体受到多个力作用, 并且这几个力只共面不共线时, 其合力用平行四边形定 则求解很不方便, 为此建立一个直角坐标系, 先将各力 正交分解在两条互相垂直的坐标轴上, 分别求出两个不 同方向的合力Fx和Fy, 然后可以由 , 求合 力。
A F2
B
F1
α α
C mg
例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θ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？
高中物理必修1人教版精品课件第三章力的分解
2.将一个大小为
的水平力分解成两个力，其中一个分力在竖2直方
向，4另一个分力与水平方向的夹角是30°，则两个分力的大小分别是
答案
重点探究
一、力的效果分解法
[导学探究] 如图1所示，人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向 成α角， (1)拉力产生了什么效果？ 答案 拉力产生两个效果：向前拉箱；向上提箱. (2)按力的作用效果分解力并求出两分力大小. 答案 力的分解图如图所示， F1＝Fcos α，F2＝Fsin α.
形？两分力有几个解？
答案 1个 1个
图4
(2)已知合力F和两个分力中的一个分力F2(如图乙)，可以得到几个另一分 力F1? 答案 1个
答案
[知识深化] 1.不受限制条件的分解 将某个力进行分解，如果没有条件约束，从理论上讲有无数组解，因为 同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图5所示)，这样分解 是没有实际意义的.实际分解时，一个力按力的作用效果可分解为两个确 定的分力.
图9
解析 答案
(2)一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的夹 角为30°斜向下(如图9所示)，求两个分力的大小. 答案 水平方向分力的大小为60 3 N，斜向下的分力的 大小为120 3 N
解析 力的分解如图乙所示.
F1＝Ftan
30°＝180×
3 3
N＝60
3
N
F2＝cosF30°＝1830 N＝120 3 N. 2
解析 答案
四、力的正交分解法
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.
2.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.
人教版高中物理必修一 力的分解课件 PPT课件
有 一 组 解
F1
F的大小、方向 F2 F2的方向
2.已知合力和一个分力的大 小和方向
几种特殊情况
有 一 组 解
F2 F F1
几种特殊情况
3.已知合力,一个分力F1的大小与另一个 分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小.
F1的大小
θ F2
Fsinθ＜F1＜F F1 F源自F2F1的大小但，实 际上一个已 知力究竟应 该怎样分解， 要根据力的 作用效果来 决定。
F1
按效果分解的基本思路：
力的 作用 效果 两分 力的 方向 画平 行四 边形 作图法 计算法
F1
θ
F1=Gsinθ F2=Gcosθ
θ
F2
G
θ
F1
F2
思考：
木板由水平位置缓慢逆时针转动， 摩擦力怎样变化？ F
FN
N
F摩 F摩 F1 α
矢量相加的法则
C F2 F F2
A
一物体速度 v1在一段时 间内变成了 v2,速度的变 化量Δv?
B
平行四边形定则
三角形定则
F1
v2 v1
v2
Δv
v1
θ
F2
θ
F=G
F1
θ
F=G
F2
θ
G
F1
G
F1=
G sinθ
F1=Gctgθ
F2=Gctgθ
F2=
G sinθ
几种特殊情况
1.已知合力和两个分力的方 向,求两个分力的大小
F1 α
α
G F2
F1=Gsinα F静=F1=Gsinα α F静 F = μ F =ΜF =μ Gcos α 滑 N 2 F2=Gcosα
高中物理必修一教案：3.5 力的分解
3.5 力的分解【教学目标】一、知识教学点1．知道分力的概念及力的分解的含义。
2．知道力的分解同样遵守平行四边形定则。
3．理解力的分解的方法。
二、能力训练点1．强化“等效替代”的方法。
2．培养观察、实验能力。
3．培养运用数学工具解决物理问题的能力。
三、德育透点联系实际，培养研究周围事物的习惯。
【教学重点】运用平行四边形定则对力进行效果分解。
【教学难点】1．力的分解方法。
2．按效果分解时如何确定两分力的方向。
【课时安排】1课时。
【教学过程】一、力的分解［演示1］在一台秤托盘上放一长度合适的长木板，木板上放一重物，静止时指针指示一定的值，用一斜向上的拉力使重物在此木板上运动（运动距离不宜太长），观察台秤读数减小。
如下图所示。
师生共同分析：力F 产生两个效果：使重物克服阻力前进时，同时把重物上提这两个效果，相当于两个力产生．水平力1F 使重物前进，竖直向上的力2F 使重物上提．F 的作用效果可用两个力1F 、2F 代替，1F 、2F 就叫做F 的分力。
［结论］几个力，如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同，这几个力就叫做原来那个力的分力．求一个力的分力叫做力的分解。
［提问］力的合成遵守平行四边形定则，力的分解呢？分解是合成的逆运算，力的分解也遵守平行四边形定则。
［问题］在演示1中，若F ＝10N ，α＝30º，1F 和2F 的大小分别为多少？请同学用三角形知识列式计算1F 、2F 的值。
1F 学生列式：1F ＝F ·cos α＝53N≈8.7N 2F ＝F ·sin α＝5.0N［问题］还可以用什么方法得出1F 、2F 的大小？引导学生得出：可以由作图法求出1F 、2F 的大小。
［演示2］在黑板上固定一彩色橡皮绳，并在绳的另一端（结点）系上两根细线，请同学用一竖直向下的力把结点拉到O 位置，如下图所示。
［演示3］请同学用沿OA 方向的拉力1F 和沿OB 方向的拉力2F 同时作用于结点，将结点拉到O 位置，如下图所示。
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3-5.力的分解
一．学习目标：
（一）知识与技能
1．在力的合成的知识基础上，正确理解分力的概念及力的分解的含义。
2．知道力的分解遵守平行四边形定则。
3．初步掌握根据具体的物理情景应用平行四边形定则进行的力的分解的方法。
（二）过程与方法
1．培养观察、实验能力和运用数学工具解决物理问题的能力。
2．强化“等效替代”观念。
（三）情感态度价值观
1、联系实际，培养研究周围事物的习惯。
教学重点：
理解力的分解是力的合成的逆运算，利用平行四边形进行力的分解。
教学难点：
如何判定力的作用效果及分力之间的确定
教学用具：
有关知识的投影片
教学方法：
实验法、类推法
课时安排：
1课时
教学步骤：
一、导入新课
在已知分力求合力时，可按平行四边形法则，惟一地求出平行四边形对角线所对应的合力。
而在已知某力，将它分解为两个分力时，按平行四边形法则却可以有无数组解。
但具体到实际当中如何分解呢？我们这节课就来学习力的分解。
二、新课教学：
（一）用投影片出示本节课的学习目标
1、理解力的分解是力的合成的逆运算
2、知道力的分解要从实际情况出发
3、会用图示法根据实际要求运用平行四边形定则求分力。
（二）学习目标完成过程
1、请同学阅读课本，回答：
（1）什么是分力？什么是力的分解？
（2）为什么说力的分解是力的合成的逆运算？
学生：某一个力F，可用F
1和F
2
来代替，那这两个力叫F的分力。
求一个已知
力的分力叫力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算（因为分力的合力就是原来被分解的那个力），当然应该遵循平行四边形定则。
老师总结：分力与合力是在相同作用效果的前提下才能相互替换，所以在分解某力时，其各个分力必须有各自的实际效果，比如：形变效果，在这个意义上讲，力的分解是唯一的。
例1：放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，这个力与水平面成θ
角。
分析：（1）力F的作用效果有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果，那么副的两个分力就在水平方向和竖直方向上。
（2）方向确定，根据平行四边形定则，分解就是唯一的。
（3）如图所示分解F
1＝Fcosθ， F
2
=Fsinθ
例2：物体放在斜面上，那物体受的重力产生有什么样的效果。
由学生分析：
（1）G方向竖直向下，又不能下落。
在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果；在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。
（2）两分力方向确定了，分解是唯一的。
（3）G
1=Fsinθ, G
2
=Gcosθ
2、巩固性训练（出示投影片）
（1）如果图甲，小球挂在墙上，绳与墙的夹角为θ，绳对球的拉力F产生什么样的效果，可以分解为哪两个方向的里来代替F？
（2）如图乙，如果这个小球处于静止状态，重力G产生的效果是什么，如何分解重力G。
师生共评（1）a：球靠在墙上处于静止状态，拉力产生向上提拉小球的效果，向左紧压墙面的效果。
分力的方向确定了，分解就是唯一的。
b：F的分力，在竖直方向的分力F
1来平衡重力，在水平方向的分力F
2
来平衡
墙对球的支持力。
c：F
1=Fcosθ，F
2
=Fsinθ
师生共评（2）：a：重力G产生两个效果，一个沿F
1的直线上的分力G
1
来平衡
F 1，一个沿F
2
的直线方向上的分力G
2
来平衡F
2。
b：∴G
1=
a
G
cos
，G
2
=Ctana
三、小结
这节课主要学习了力的分解。
力的分解从理论上按照平行四边形定则分解是无数组的。
但分力与合力是在相同的作用效果的前提下相互替换，在此意义上分解是唯一的。
四、作业
、2、3、4
1、P
151
2、用两根轻质的绳子AB和BC吊一个0.5kg的灯如果BC绳处于平，AB绳与水平夹角为60°，求绳AB和BC所受的拉力。
（g＝9.8N/kg）
五、板书设计：
力的分解
1、分力
2、分解遵循的定则
3、具体分解要据实际情况按力的作用效果进行分解。