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《高中物理《35力的分解》教學(xué)案新人教版必修1.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
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
2、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: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(méi)有其他限制,可以分解為無(wú)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(wú)數(shù)個(gè)不同的平
3、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(huà)出平行四邊形;(4)根據(jù)平行四邊形定則,利用學(xué)過(guò)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
4、】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。6三、對(duì)一個(gè)已知力進(jìn)行分解的幾種常見(jiàn)的情況和力的分解的定解問(wèn)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(wú)附加條件限制時(shí)可作無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形。這說(shuō)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(jiàn)的情況2.力的分解的定解條件一
5、個(gè)力有確定的兩個(gè)分力的條件是:1、2、6【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,F(xiàn)2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(mǎn)足什么條件時(shí),F(xiàn)的兩個(gè)分力有唯一解?F2的大小滿(mǎn)足什么條件時(shí),F(xiàn)的兩個(gè)分力有兩解?F2的大小滿(mǎn)足什么條件時(shí),F(xiàn)的兩個(gè)分力無(wú)解?四、力的正交分解法:將一個(gè)力沿著兩個(gè)
6、相互垂直的方向進(jìn)行分解的方法稱(chēng)為力的正交分解法。力的正交分解法是力學(xué)問(wèn)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。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
7、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。6【例五】如圖,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
8、力F22.下列有關(guān)合力與分力的說(shuō)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