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高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力4 力的合成和分解课文内容课件ppt
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第三章 相互作用——力4 力的合成和分解课文内容课件ppt，共39页。PPT课件主要包含了课堂引入，力的分解分类讨论，PART03，力的正交分解，矢量与标量，PART05，总结提升，PART06，课堂总结，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
通过上一节课的学习我们知道，求几个力的合力的过程叫力的合成。
定义：求一个力分力的过程叫力的分解。力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也遵循平行四边形定则。
没有其它限制时，力的分解有无数种结果
已知一条对角线，可以画出多少个平行四边形？
怎样的分解才最符合实际呢？
动手试试：如图，用铅笔支起图中的绳子
看来按力的作用效果来分解比较合适
思考：车在平路上行驶时它的重力产生了什么效果？上坡呢？
重力→压力→使路面发生形变
①重力→压力→使路面发生形变②重力→使小车有下滑（趋势）
依据：按力的作用效果分解
分解的步骤：（1）分析力的作用效果；（2）据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)（3）用平行四边形定则定分力的大小;（4）据数学知识求分力的大小和方向。
实例1：水平面上的物体，受到与水平方向成角的拉力F的作用。试根据力的作用效果分解F 。
F产生的作用效果：①水平向前拉物体 ②竖直向上提物体
实例2：为什么高大的立交桥要建有很长的引桥呢？
斜面倾角越大，F1越大、F2的越小。
实例3：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？
实例4：将重物通过绳子悬挂起来，根据力的作用效果分解F或G。
实例5：可自由转动的轻杆AC 和BC ，BC 杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F 。
力的分解时一般按力的作用效果和实际需要进行分解
当一个确定的合力加上相应条件限制，它的分力有没有唯一解？
1.已知两分力的方向：
2.已知一个分力的大小和方向：
3.已知一个确定的合力和两个分力F1和F2的大小：
F1、F2和F一起构成封闭三角形
4.已知一个确定的合力和一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小：
①当 F2< Fsinθ 时，无解；
②当 F2=Fsinθ 时，有唯一解；
③当 Fsinθ
1.力的正交分解:将力沿两互相垂的方向分解
化复杂的矢量运算为普通的代数运算，将力的合成化简为同向或反向或垂直方向。便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。
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。
3.正交分解的基本思想
分解时最好兼顾力的实际效果
（2）将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上；
（1）建立xy直角坐标系
F1y=F1sinθ1
F2y=F2sinθ2
（3）分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即
Fx＝F1x＋F2x＋…… Fy＝F1y＋F2y＋……
（4）求共点力的合力：
与x轴正方向的夹角为θ
处理问题时，什么时候用代数运算，什么情况下用平行四边形定则呢？
标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。
矢量：在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。
如：力、位移、速度、加速度等
如：时间、路程、质量、温度、长度、能量、速率等
矢量运算遵循平行四边形定则
标量运算遵循算术加法法则
力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也遵循平行四边形定则。
已知一个确定的合力和一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小：①当 F2< Fsinθ 时，无解；②当 F2=Fsinθ 时，有唯一解；③当 Fsinθ
力的分解的方法：按实际作用效果分解力。
【练习1】（2021·江苏·盐城市田家炳中学高一期中）如图所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成α角，则推力在水平方向的分力为（ ）A．Fsinα B．FcsαC． D．
【练习2】车载手机支架是一种非常实用的小工具，可将其简化成相互垂直的斜面AB和斜面BC（如图），斜面BC与水平面的夹角为θ，质量为m的手机在两个斜面之间保持静止，重力加速度为g。将重力沿AB、BC方向分解，则沿斜面AB的分力大小为（ ）A．mgsinθ B．mgcsθC． D．
【练习3】明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之、”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则（ ）A．若F一定，θ大时FN大B．若F一定，θ小时FN大C．若θ一定，F大时FN小D．若θ一定，F小时FN大
【练习4】在同一平面内作用着三个共点力，它们的大小和方向如图所示。已知 ， ，则这三个力的合力大小为（ ）A．5N B．C． D．7N
【练习5】表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均为1200如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为4F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（ ）A．F B．2FC．4F+mg D．
【练习6】如图所示，将力F分解为F1和F2两个分力，若已知F1的大小，F2与F之间的夹角α，且α为锐角。在求解F2大小时（ ）A．若F1>Fsinα时，则F2一定有两解B．若F1=Fsinα时，则F2有唯一解C．若F1F时，则F2一定无解
【练习7】如图所示，水平地面上静止的物体重G=100N，若受一与水平方向成 角的拉力F=60N，此时物体所受的摩擦力f=16N．（已知 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）求物体所受的合力；（2）求物体与地面间的动摩擦因数；（3）若将拉力改成与水平方向仍成370角斜向下方的推力F´=60N，其他条件不变，求此时物体所受合力的大小。
【练习8】如图所示为剪式千斤顶，是用来顶起汽车的装置。当摇动把手时，螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢，同时抬起重物。汽车被顶起时，汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N。（1）当千斤顶两臂间的夹角为120°时，其两臂受到的压力各是多大?（2）若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将怎样变化?
通过上一节课的学习我们知道，求几个力的合力的过程叫力的合成。
定义：求一个力分力的过程叫力的分解。力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也遵循平行四边形定则。
没有其它限制时，力的分解有无数种结果
已知一条对角线，可以画出多少个平行四边形？
怎样的分解才最符合实际呢？
动手试试：如图，用铅笔支起图中的绳子
看来按力的作用效果来分解比较合适
思考：车在平路上行驶时它的重力产生了什么效果？上坡呢？
重力→压力→使路面发生形变
①重力→压力→使路面发生形变②重力→使小车有下滑（趋势）
依据：按力的作用效果分解
分解的步骤：（1）分析力的作用效果；（2）据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)（3）用平行四边形定则定分力的大小;（4）据数学知识求分力的大小和方向。
实例1：水平面上的物体，受到与水平方向成角的拉力F的作用。试根据力的作用效果分解F 。
F产生的作用效果：①水平向前拉物体 ②竖直向上提物体
实例2：为什么高大的立交桥要建有很长的引桥呢？
斜面倾角越大，F1越大、F2的越小。
实例3：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？
实例4：将重物通过绳子悬挂起来，根据力的作用效果分解F或G。
实例5：可自由转动的轻杆AC 和BC ，BC 杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F 。
力的分解时一般按力的作用效果和实际需要进行分解
当一个确定的合力加上相应条件限制，它的分力有没有唯一解？
1.已知两分力的方向：
2.已知一个分力的大小和方向：
3.已知一个确定的合力和两个分力F1和F2的大小：
F1、F2和F一起构成封闭三角形
4.已知一个确定的合力和一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小：
①当 F2< Fsinθ 时，无解；
②当 F2=Fsinθ 时，有唯一解；
③当 Fsinθ
1.力的正交分解:将力沿两互相垂的方向分解
化复杂的矢量运算为普通的代数运算，将力的合成化简为同向或反向或垂直方向。便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。
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。
3.正交分解的基本思想
分解时最好兼顾力的实际效果
（2）将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上；
（1）建立xy直角坐标系
F1y=F1sinθ1
F2y=F2sinθ2
（3）分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即
Fx＝F1x＋F2x＋…… Fy＝F1y＋F2y＋……
（4）求共点力的合力：
与x轴正方向的夹角为θ
处理问题时，什么时候用代数运算，什么情况下用平行四边形定则呢？
标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。
矢量：在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。
如：力、位移、速度、加速度等
如：时间、路程、质量、温度、长度、能量、速率等
矢量运算遵循平行四边形定则
标量运算遵循算术加法法则
力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也遵循平行四边形定则。
已知一个确定的合力和一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小：①当 F2< Fsinθ 时，无解；②当 F2=Fsinθ 时，有唯一解；③当 Fsinθ
力的分解的方法：按实际作用效果分解力。
【练习1】（2021·江苏·盐城市田家炳中学高一期中）如图所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成α角，则推力在水平方向的分力为（ ）A．Fsinα B．FcsαC． D．
【练习2】车载手机支架是一种非常实用的小工具，可将其简化成相互垂直的斜面AB和斜面BC（如图），斜面BC与水平面的夹角为θ，质量为m的手机在两个斜面之间保持静止，重力加速度为g。将重力沿AB、BC方向分解，则沿斜面AB的分力大小为（ ）A．mgsinθ B．mgcsθC． D．
【练习3】明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之、”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则（ ）A．若F一定，θ大时FN大B．若F一定，θ小时FN大C．若θ一定，F大时FN小D．若θ一定，F小时FN大
【练习4】在同一平面内作用着三个共点力，它们的大小和方向如图所示。已知 ， ，则这三个力的合力大小为（ ）A．5N B．C． D．7N
【练习5】表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均为1200如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为4F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（ ）A．F B．2FC．4F+mg D．
【练习6】如图所示，将力F分解为F1和F2两个分力，若已知F1的大小，F2与F之间的夹角α，且α为锐角。在求解F2大小时（ ）A．若F1>Fsinα时，则F2一定有两解B．若F1=Fsinα时，则F2有唯一解C．若F1
【练习7】如图所示，水平地面上静止的物体重G=100N，若受一与水平方向成 角的拉力F=60N，此时物体所受的摩擦力f=16N．（已知 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）求物体所受的合力；（2）求物体与地面间的动摩擦因数；（3）若将拉力改成与水平方向仍成370角斜向下方的推力F´=60N，其他条件不变，求此时物体所受合力的大小。
【练习8】如图所示为剪式千斤顶，是用来顶起汽车的装置。当摇动把手时，螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢，同时抬起重物。汽车被顶起时，汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N。（1）当千斤顶两臂间的夹角为120°时，其两臂受到的压力各是多大?（2）若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将怎样变化?
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