5 力的分解

1. 5 力的分解 江苏省扬州中学 羌 锋

2. C A B 【知识回顾】 • 合力、分力 • 力的合成的方法： 平行四边形定则 三角形定则 三角形定则 三角形定则与平行四边形定则实质一样． 两个矢量首尾相接，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向.

3. 力的合成 分力 合力 力的分解 F1 F O F2 力的分解：求一个力的分力叫做力的分解。 分解方法：平行四边形定则（三角形定则）

4. 【问题】如果没有任何限制条件，对一个已知力分解的结果唯一确定吗？【问题】如果没有任何限制条件，对一个已知力分解的结果唯一确定吗？ 【学生活动】试用平行四边形定则或三角形定则画出已知力F的可能分力。 F F6 F2 F4 F1 F3 F5 若没有其它限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。

5. 【问题】同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力，在实际情况下应按照什么原则进行力的分解？ 案例1：

6. F F2  F1 将拖拉机拉着耙犁地转化为物理模型: 放在水平面上的物体，受到与水平方向成角的拉力F的作用。 【学生讨论】力F产生了怎样的作用效果？ 水平向前拉物体，同时竖直向上提物体。 因而力F可以分解为沿水平方向的分力F1 ,沿竖直方向的分力F2 F1=F cos F2=F sin

7. F1 F o F2 实际问题中力的分解的原则: 按力的作用效果来分解． 并且，可以由力的作用效果来确定分力的方向. 已知两分力方向分解力有唯一确定解

8. 第一步 第二步 第三步 【学生归纳】 力的分解的一般步骤： 根据力的作用 效果确定两个 分力的方向； 根据已知合 力和两个分 力方向作平 行四边形； 根据平行四边 形或三角形知 识确定分力的 大小和方向．

9. G1= Gsin θ G2= Gcos θ G1 G2 G 案例2：在斜面上的人或物体，受到竖直向下的重力作用，但又不可能竖直下落。从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？ 【学生猜想】 实验探究 【学生讨论】两个分力的大小与斜面倾角之间存在 怎样的关系？

10. 【问题】高大的桥为什么要造很长的引桥？ 黄石长江大桥 高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的坡度

11. 【学生讨论】 螺旋千斤顶 南浦大桥引桥 盘山公路

12. 【学生讨论】 另一情形下斜面上物体的重力应如何分解？ A B 使物体压紧挡板A 的力F1 使物体压紧挡板B 的力F2 F1 F2 G

13. F1 F2 θ F=G 案例3：一塔式起重机钢索与水平悬臂的夹角为θ ，当起重机吊着一件重为G的货物时，钢索和悬臂各受多大的力？（水平悬臂通过铰链与竖直支架相连，不考虑钢索和悬臂自身所受的重力） 【学生活动】 实验探究

14. 【学生讨论】 • 以下几种情形中如何将物体对悬点的拉力按作用效果分解？ 悬点的拉力对三角支架的作用效果： “上拉下压”

15. 370 530 M N O G 案例4：把一物体挂在互成角度的两根细绳MO，NO上，已知物体对悬点O的拉力FT等于物体所受的重力G。如图所示，怎样把力FT按其作用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何？ FT1 370 FT2 FT

16. 探究：结合右图研究合力一定时分力大小与夹角的关系。探究：结合右图研究合力一定时分力大小与夹角的关系。 【学生活动】（1）使用弹簧秤进行实验探究 （2）根据矢量运算法则进行理论探究 结论：当合力一定时，分力大小和方向将随着分力间夹角的改变而改变，两个分力间的夹角越大，分力也就越大

17. d L L F2 F1 F 【学生讨论】 探究:刀、斧工具的原理 F 【问题1】加在刀背或斧背上的力F可以怎样按效果进行分解？ 【问题2】为什么刀刃磨得越锋利，使用起来越方便？

18. 小 结 1、力的分解：求一个力的分力，叫力的分解。 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。 3、力分解的多解性 若已知两分力的方向，则分解结果唯一确定。 4、力按效果分解 力的分解的一般步骤： （1）根据力的作用效果确定两个分力的方向； （2）根据已知力和两个分力方向作平行四边形； （3）根据平行四边形知识确定分力的大小和方向．

19. 【课后探究1】 中国古代石拱桥的原理

20. 【课后探究2】 力的分解要有唯一解，除已知两个分力的方向外，还有哪些情况？ • 请讨论给定若干限制条件时的力的分解： • （1）已知两个分力的方向 • （2）已知一个分力的大小和方向 • （3）已知一个分力的大小和另一个分力的方向 • （4）已知两个分力的大小

21. 谢谢！ 江苏省扬州中学 羌 锋