高中物理《3.5 力的分解》教學(xué)案 新人教版必修1.doc

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1、高中物理《3.5力的分解》教學(xué)案新人教版必修1學(xué)習(xí)目標(biāo):理解力的分解和分力的概念。知道力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，同樣遵循力的平行四邊形定則。會(huì)從力的作用的實(shí)際效果出發(fā)進(jìn)行力的分解，掌握力的分解的定解條件。會(huì)根據(jù)力的平行四邊形定則用作圖法求分力，會(huì)用直角三角形的知識(shí)計(jì)算分力。理解力的正交分解法，會(huì)用直角三角形知識(shí)計(jì)算分力。學(xué)習(xí)重點(diǎn):理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，會(huì)利用平行四邊形進(jìn)行力的分解。學(xué)習(xí)難點(diǎn):力的分解的定解條件的確定。主要內(nèi)容:一、分力幾個(gè)力，如果它們共同產(chǎn)生的效果跟作用在物體上的一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，則這幾個(gè)力就叫做那個(gè)力的分力(那個(gè)力就叫做這幾個(gè)力的合力)。注意：

2、分力與合力是等效替代關(guān)系，其相同之處是作用效果相同；不同之處是不能同時(shí)出現(xiàn)，在受力分析或有關(guān)力的計(jì)算中不能重復(fù)考慮。二、力的分解求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。1．力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。同樣遵守力的平行四邊形定則：如果把已知力F作為平行四邊形的對(duì)角線，那么，與力F共點(diǎn)的平行四邊形的兩個(gè)鄰邊就表示力F的兩個(gè)分力F1和F2。2．力的分解的特點(diǎn)是：同一個(gè)力，若沒有其他限制，可以分解為無數(shù)對(duì)大小、方向不同的力(因?yàn)閷?duì)于同一條對(duì)角線．可以作出無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形)。通常根據(jù)力的作用效果分解力才有實(shí)際意義。3．按力的效果分解力F的一般方法步驟：(1)根據(jù)物體(或結(jié)點(diǎn))所處的狀態(tài)分析

3、力的作用效果(2)根據(jù)力的作用效果，確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向；(3)根據(jù)兩個(gè)分力的方向畫出平行四邊形；(4)根據(jù)平行四邊形定則，利用學(xué)過的幾何知識(shí)求兩個(gè)分力的大小。也可根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)用計(jì)算法。例如，物體重G，放在傾角為θ的斜面上時(shí)，重力常分解為沿斜面向下的分力F1=Gsinθ(表示重力產(chǎn)生的使物體沿斜面下滑的效果)和垂直斜面向下的分力F2=Gcosθ（表示重力產(chǎn)生的使物體緊壓斜面的效果）【例一】在傾角θ=30o的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個(gè)重為G=20N的光滑圓球，如圖所示，試求這個(gè)球?qū)π泵娴膲毫蛯?duì)擋板的壓力。三、對(duì)一個(gè)已知力進(jìn)行分解的幾種常見的情況和力的

4、分解的定解問題將一個(gè)力F分解為兩個(gè)分力，根據(jù)力的平行四邊形法則，是以這個(gè)力F為平行四邊形的一條對(duì)角線作一個(gè)平行四邊形。在無附加條件限制時(shí)可作無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形。這說明兩個(gè)力的合力可唯一確定，一個(gè)力的兩個(gè)分力不是唯一的。要確定一個(gè)力的兩個(gè)分力，一定有定解條件。1．對(duì)一個(gè)已知力進(jìn)行分解的幾種常見的情況2．力的分解的定解條件一個(gè)力有確定的兩個(gè)分力的條件是：1、2、【例二】試判斷：（1）若已知兩個(gè)分力F1和F2的方向，如圖1所示，F(xiàn)1、F2有唯一解嗎？（2）若已知一個(gè)分力F1的大小和方向，如圖2所示，另一個(gè)分力F2有唯一解嗎？（3）若已知兩個(gè)分力F1和F2的大小，如圖3所示，F(xiàn)1，

5、F2有唯一解嗎？【例三】已知某力F的一個(gè)分力F1的方向和另一個(gè)分力F2的大小，試分析：F2的大小滿足什么條件時(shí)，F(xiàn)的兩個(gè)分力有唯一解？F2的大小滿足什么條件時(shí)，F(xiàn)的兩個(gè)分力有兩解？F2的大小滿足什么條件時(shí)，F(xiàn)的兩個(gè)分力無解？四、力的正交分解法：將一個(gè)力沿著兩個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行分解的方法稱為力的正交分解法。力的正交分解法是力學(xué)問題中處理力的最常用的方法。如放在斜面上的物體的重力分解成垂直于斜面與平行于斜面的兩個(gè)分力就是采用了力的正交分解法。力的正交分解法的優(yōu)點(diǎn)：其一，借助數(shù)學(xué)中的直角坐標(biāo)系(x，y)對(duì)力進(jìn)行描述；其二，幾何圖形關(guān)系簡(jiǎn)單，是直角三角形，解直角三角形方法多，容易求解

6、。正交分解的一般步驟：建立xOy直角坐標(biāo)系將所有力依次向x軸和y軸上分解為Fx1、Fx2……，F(xiàn)y1、Fy2……分別求出x軸和y軸上的合力Fx、Fy求出合力F，大小方向【例四】大小均為F的三個(gè)力共同作用在O點(diǎn)，如圖，F(xiàn)1與F2、F2與F3之間的夾角均為60o，求合力?！纠濉咳鐖D，從正六邊形ABCDEF的一個(gè)頂點(diǎn)A向其余五個(gè)頂點(diǎn)作用著五個(gè)力F1、F2、F3、F4、F5，已知F1=f，且各個(gè)力的大小跟對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)成正比，用正交分解法求這五個(gè)力的合力大小和方向。課堂訓(xùn)練:1．一重為G的物體放在光滑斜面上，受到斜面的彈力FN，如圖所示，設(shè)使物體沿斜面下滑的力為F1，則()A．F1是FN

7、與G的合力B．F1是G沿斜面向下的分力C．G分解為F1和物體對(duì)斜面的壓力F2D．物體受到G、FN、F1和使物體垂直于斜面壓緊斜面的力F22．下列有關(guān)合力與分力的說法，正確的是()A．分力總是小于合力B．對(duì)力進(jìn)行正交分解時(shí)，分力總是小于合力C．將5N的力進(jìn)行分解，可以得到50N的分力D．將5N的力進(jìn)行分解，不可以得到1N的分力3．如右圖示，一個(gè)半徑為r，重為G的圓球被長(zhǎng)為r的細(xì)線AC懸掛在墻上，課后作業(yè):1．在一個(gè)已知力的分解中，下列情況中具有唯一一對(duì)分力的是（　　?。〢．已知一個(gè)分力的大小和