2022年高中物理《第三章 第五節(jié) 力的分解》導學案新人教版必修1

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1、2022年高中物理《第三章 第五節(jié) 力的分解》導學案新人教版必修1 2、理解力的分解與力的合成互為逆運算，且都遵守力的平行四邊形定則 3、掌握按力的作用效果進行分解的一般步驟，學會判斷一個力產生的實際效果 【學習重點】 1、理解分力與合力的等效關系 2、在一定限制條件下運用平行四邊形法則將一個力進行正確分解 3、按力的實際作用效果進行分解 【學習難點】 1、按力的實際作用效果進行分解 2、力的正交分解 【預習自測】 1．求一個已知力的 叫做力的分解. 2．力的分解是力的合成的 ，同樣遵守

2、 。把一個已知力F作為平行四邊形的對角線，那么與力F共點的平行四邊形的 ，就表示力F的兩個分力F1、F2。 3．作用在物體上的同一個力F可以分解為 對大小、方向不同的分力。一般情況下我們按照力的 進行分解。 二．矢量相加的法則 1．平行四邊形定則：一切矢量（如力、位移等）相加遵從平行四邊形定則。 2．三角形定則：由兩個矢量 與它們的合矢量組成一個三角形，從而求出合矢量，這個方法叫做三角形定則. 三角形定則與平行四邊形定則的實質是 。 三．矢量與標量 1．矢量： 大小

3、 方向，相加時遵從 或 。 2．標量： 大小 方向，求和時按照 。 【合作探究】 一．力的分解 求一個已知力的分力叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆運算。力的分解不唯一，在實際問題中按力的________來分解。分力是對原來這個力在作用效果上的_______，受力物體不應隨力的分解而轉移。 二、把一個力F按實際作用效果進行分解 力的分解的解法 1．力的分解遵守平行四邊形定則。 2．力的分解的一般方法： ⑴ 根據力的作用效果確定兩個分力的方向 ⑵

4、 根據已知力和兩個分力方向作平行四邊形 ⑶ 根據平行四邊形或三角形知識確定分力的大小和方向。 練習：如圖所示一質量為m的物體靜止于傾角為θ的斜面上，按力的作用效果將重力分解，求出這兩個分力的大小。 θ 說明：區(qū)分分力F2與壓力。重力的分力F2仍是由于地球的吸引而產生的，作用在物體上，其效果是使物體壓緊斜面；而物體對斜面的壓力是彈力，是由于物體形變產生的，其受力物體是斜面，所以重力沿垂直于斜面的分力與物體對斜面的壓力是兩個不同的力． 拓展：如圖所示，在傾角為θ的斜面上，放一質量為m的光滑小球，球被豎直的木板擋住，則球對擋板的壓力和球對斜面的壓力分別是多少

5、？ θ 三、將力F在一定限制條件下進行分解 【探究活動】 1、已知合力10N東偏南30度，利用平行四邊形法則求出這個力向東和向南兩個方向的分力。 2、已知合力正東方向10N，其中一個分力正南8N，求另一個分力。 3、把一個向正東的10N的力分成東偏北300的力F1和一個大小為5N的力F2，求分力F1的大小和F2的方向。 【結論】 1．已知兩分力的方向，求兩分力的大小，如圖1，已知F和α、β，顯然該力的平行四邊形是唯一確定的，即F1和F2的大小也被唯一確定了。 2．已知一分力的大小和方向，求另一分力的大小

6、和方向。仍如圖1，已知F、F1和α，顯然此平行四邊形也被唯一地確定了，即F2的大小和方向也被唯一確定了。 3．已知一分力的方向和另一分力的大小，即已知F、α（F1與F的夾角）和F2，這時則有如下的幾種可能情況： 第一種情況是F>F2>Fsinα時，則有兩解，如圖2所示。如F2≥F時只有一解。 第二種情況是F2=Fsinα時，則有惟一解，如圖2所示。 第三種情況是F2

7、肯定有兩組解 C．當時，有惟一一組解 D．當時，無解 四、力的正交分解 把力沿著兩個經選定的互相垂直的方向分解，其目的是便于運用普通代數運算公式來解決矢量運算。力的正交分解法步驟如下： (1)正確選定直角坐標系.通常選共點力的作用點為坐標原點，坐標軸的方向的選擇應根據實際情況來確定，原則是使坐標軸與盡可能多的力重合，即是使需要向坐標軸投影分解的力盡可能少. (2)分別將各個力投影到坐標軸上，分別求x軸和y軸上各個力的投影合力Fx和Fy，其中： Fx＝F1x＋F2x＋F3x＋… Fy＝F1y＋F2y＋F3y＋… 這樣共點力的合力大小F合＝，合力的方向應求出合力

8、跟某一軸正方向的夾角，如合力與x軸正方向的夾角為α,tanα＝,通過查表可得α數值. 注意：F合＝0，可推出Fx＝0,Fy＝0，這是處理多個力作用下物體平衡問題的好辦法. 【基礎達標】 1．將一個8N的力分解成兩個分力，下列各組值不可能的有（ ） A. 1N和10N B. 10N和10N C. 10N和5N D. 20N和20N 2．關于力的分解，下列說法中不正確的是( ) A．一個力可以分解成兩個比它大的分力 B．一個力可分解成兩個大小跟它相等的力 C．如果一個確定的力和它的一個分力

9、的大小方向確定，那么另一個分力就是唯一的 D.如果一個確定的力以及它的一個分力的大小和另一個分力的方向確定，這兩個分力就完全確定了 3．放在斜面上的物體，所受重力G可以分解使物體沿斜面向下滑的分力G1和使物體壓緊斜面的分力G2，當斜面傾角增大時（ ） A. G1和G2都增大 B. G1和G2都減小 C. G1增大，G2減小 D. G1減小，G2增大 4、下列說法中正確的是（ ） A.一個2 N的力可分解為7 N和4 N的兩個分力 B.一個2 N的力可分解為9 N和9 N的兩個分力 C.一個6 N的力可分解為4 N和3 N的兩個分力 D.一個8 N

10、的力可分解為4 N和3 N的兩個分力 5．已知兩個共點力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N。則 （ ） （A）F1的大小是唯一的 （B）F2的力向是唯一的 （C）F2有兩個可能的方向 （D）F2可取任意方向 6．兩個大小相等的共點力，當它們間的夾角為時，合力為F，則當它們間夾角為時，合力大小為（ ） A．F B． C．2F D． 【能力提升】 1．三段不可伸長的細繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐漸增加C端所掛物體的質量，則最先斷的繩是（ ） A.必定是OB B.必定是OA C.必定是OC D.可能是OB，也可能是OC B CO G A O 2．重為G的物體系在兩根等長的細繩OA、OB上，輕繩的A端、B端掛在半圓形的支架上，如圖所示.若固定A端的位置，將繩OB的B端沿半圓形支架從水平位置逐漸移至豎直位置C的過程中，則（ ） A.OB繩上的拉力先增大后減小 B.OB繩上的拉力先減小后增大 C.OA繩上的拉力先增大后減小 D.OA繩上的拉力不斷減小 制作:孔建峰 審核：申明順