高一物理力的正交分解法上课

二、矢量相加的法则1、平行四边形定则在位移运算中的应用探求人从A到B，再到C的过程中，总位移与两段位移的关系。x2x1x2、三角形定则一个物体的速度V1在一小段时间内发生了变化，变成了V2，你能根据三角形定则找出变化量V吗？V1V2V说一说 三角形定则与平行四边形定则在本质上是一样的一个重要推论：如果物体在三个力作用下处于平衡，这三个力平移可以构成一个首尾顺次相连的封闭矢量三角形。3.矢量和标量：标量：只有大小，没有方向，求和时按照代数相加。如：质量、时间、路程、速率等。矢量：既有大小，又有方向，相加时遵从平行四边形定则。如：力、位移、速度、加速度等。三、力的正交分解法三、力的正交分解法F1F2F3F4F12F123F1234 先求出任意两个力的合力，先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的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合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这进去，最后得到的结果就是这些力的合力些力的合力1.1.定义：把力沿着两个选定的定义：把力沿着两个选定的互相垂直的方向互相垂直的方向分解，分解，叫做力的正交分解法。叫做力的正交分解法。2.优点：就在于把不在一条直线上的矢量的运算转优点：就在于把不在一条直线上的矢量的运算转化成了同一条直线上的运算化成了同一条直线上的运算3.正交分解法的基本思想：先分解后合成正交分解法的基本思想：先分解后合成 即为了合成而分解即为了合成而分解力力F沿沿x、y轴分解为两个分力轴分解为两个分力Fx、Fy，其大小分，其大小分别为别为Fx=Fcos，Fy=Fsin.4.4.条件：一般物体在三个或三个以上的力作用下条件：一般物体在三个或三个以上的力作用下的问题常用正交分解法的问题常用正交分解法(1)(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系直角坐标系x x轴和轴和y y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上。上。(2)(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到分解到x x轴和轴和y y轴上，并求出各分力的大小，如图所示。轴上，并求出各分力的大小，如图所示。(3)(3)分别求出分别求出x x轴、轴、y y轴上各分力的矢量和，即：轴上各分力的矢量和，即：FxF1xF2x FyF1yF2y(4)(4)求共点力的合力：合力大小求共点力的合力：合力大小 ，合，合力的方向与力的方向与x x轴的夹角为轴的夹角为，则，则tan Fy/Fx22)()(yxFFF合正交分解问题解题步骤正交分解问题解题步骤 运用正交分解法时的平衡条件：运用正交分解法时的平衡条件：若若F=0，则可推则可推出得出得Fx=0，Fy=0，这是处理多个力作用下物体，这是处理多个力作用下物体平衡问题的好办法，以后常常用到。平衡问题的好办法，以后常常用到。例例1.1.如图所示，水平地面上的物体重如图所示，水平地面上的物体重G G100 100 N N，受到与水平方向成，受到与水平方向成3737角的拉力角的拉力F F60 N60 N，支持力支持力F FN N64 N64 N，摩擦力，摩擦力F Ff f16 N16 N，求物体所受，求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦因数。的合力及物体与地面间的动摩擦因数。答案：答案：32 N方向水平向右方向水平向右0.25FxyOFfFNF2F1mgFxyOFfFNF2F1mgsincosFmgFcosFFfmgFFNsinNfFFsinFmgFNFxyOFfFNF2F1GF=61.2NyxOG2G1FNFftan作业：作业：用与竖直方向成用与竖直方向成=37斜向右上方，大小为斜向右上方，大小为F=200N的推力把一个质量的推力把一个质量m=10kg的木块压在的木块压在粗糙竖直墙壁上正好向上做匀速运动。求墙壁粗糙竖直墙壁上正好向上做匀速运动。求墙壁对木块的弹力大小和墙壁与木块间的动摩擦因对木块的弹力大小和墙壁与木块间的动摩擦因数。（数。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）F