粤教版本物理必修1（力的合成与分解）课件.ppt

三、力的正交分解 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． 怎样去选取坐标呢？原则上是任意的，实际问题中，让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可能少分解力． 如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得： ⊙ 　　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？ 如何确定一个力产生的实际效果? 动手感受一下 ⊙ 　　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？ 如何确定一个力产生的实际效果? 　　 如何确定一个力产生的实际效果? 例3 女生的拉力产生怎样的作用效果,如何分解？ 女 男 男 F2 F1 F 合力一定,两等大分力随它们之间 的夹角变化而如何变化? 分力随夹角增大而增大 题型六．力的分解中的极值问题 ⑴已知合力F与一个分力F1的方向（即已知F和F1的夹角θ），则另一分力F2有最小值条件是_________，最小值是___________,此时F1的值为____________。 F2min θ F F1 F2 ⊥ F1 F2min=Fsinθ F1=Fcosθ ⑵已知合力F的方向及一个分力F1的大小和方向，另一分力F2的小值的条件是____________，最小值是_______________ 此时F的值是_____________. F F1 θ F2min F2 ⊥ F F2min =F 1sin θ F=F1cos θ 1、什么叫力的分解? 2、力的分解遵守什么定则？ 3、通常如何进行力的分解？ 4、力的分解的一般步骤： 小　 结 知识技能 确定力的作用效果 确定两分力的方向 作平行四边形 确定分力的大小和方向 2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xoy轴将各力分解 ③求x、y轴上的合力Fx,Fy ④最后求Fx和Fy的合力F F1 F2 F3 x y 大小： 方向： O F2y F1y F3y F3x F1x F2X （与Y轴的夹角） 考基自主落实 核心考点透析 高考命题解密 活页限时训练 高考快乐体验 * * 力的合成与分解 题型一：同一条直线上力的合成 同一条直线上力的合成，首先规定正方向，建立“符号规则”，然后把矢量运算转化为代数运算。 在数学中，正负号表示具有相反意义的量，因此，只有矢量在同一直线上时，其方向才能用正负号来表示，才能把矢量运算变成代数运算。 同一条直线上力的合成的计算法则适用于同一直线上一切矢量的合成。 例1．物体受到两个相反的力的作用，两力的大小分别为F1=5N ，F2=10N ，现F1保持不变，将F2从10N减小到0的过程中，它们的合力大小的变化情况是 （　　） A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．先变小，后变大 D．先变大，后变小 C F 平行四边形定则 F2 F 三角形定则 F1 两个分力首尾相接，构成一个“链条”，从“链条”的尾到“链条”的首的有向线段表示合力。“头头尾尾表示合力” 平行四边形定则等效简化为三角形定则。 题型二：互成角度的两力的合成 合力的大小 F2 F1 θ 合力大小是夹角θ的减函数 合力的方向 α α 合力大小范围 力的合成和分解的本质是等效替换。 例1. 两个力的合力与这两个力的关系，下列说法中正确的是：（ ） A. 合力比这两个力都大 B. 合力至少比两个力中较小的力大 C .合力可能比这两个力都大 D. 合力可能比这两个力都大 解析： 由合力公式 ③当θ=900时， ④当θ=1200且F1=F2时，F=F1=F2 可见合力可能比任何一个分力都大，也可能比任何一个分力都小，也可能等于每一个分力。 C D 当θ=00时，F=F1＋F2；②当θ=1800时，F=|F1－F2|； θ/rad F/N O π/ 2 π 3π/2 10 2 例2．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，得到如图示的合力F与两个分力的夹角θ的关系图，求此合力的变化范围是多少？ 解：由图象得θ= π/ 2时 F=10N ，θ= π时 F=2 N ∴F 2= F12+ F22=10 2 F1– F2= ±2 解得 F1=6N F2=8N F1=8N F2=6N ∴合力的变化范围是 2N ≤ F ≤ 14N 力的合成和分解遵循平行四边形定则，涉及到数学的几何图形以及