高中物理力的分解新人教必修學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1高中物理力的分解新人教必修高中物理力的分解新人教必修第一頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第1頁(yè)/共59頁(yè)第二頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。一、力的分解一、力的分解1定義定義：求一個(gè)已知力的：求一個(gè)已知力的_2力的分解原則力的分解原則：力的分解是力的合成的：力的分解是力的合成的_，同樣遵守同樣遵守_3力的分解依據(jù)：力的分解依據(jù)：(1)一個(gè)力可以分解為兩個(gè)力，如果沒(méi)有限制，同一一個(gè)力可以分解為兩個(gè)力，如果沒(méi)有限制，同一個(gè)力可以分解為個(gè)力可以分解為_對(duì)大小、方向不同的分力對(duì)大小、方向不同的分力 (2)在實(shí)際問(wèn)題中，要依據(jù)力的在實(shí)際問(wèn)題中，要依據(jù)力的_分解分解分力分力逆運(yùn)算逆運(yùn)算平行四邊

2、形定則平行四邊形定則無(wú)數(shù)無(wú)數(shù)實(shí)際作用效果實(shí)際作用效果第2頁(yè)/共59頁(yè)第三頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。二、矢量相加的法則二、矢量相加的法則1矢量矢量：既有大小又有方向，相加時(shí)遵從：既有大小又有方向，相加時(shí)遵從_的物理量叫做矢量的物理量叫做矢量2標(biāo)量標(biāo)量：只有大小，沒(méi)有方向，求和時(shí)按：只有大小，沒(méi)有方向，求和時(shí)按照照_相加的物理量叫做標(biāo)量相加的物理量叫做標(biāo)量3三角形定則三角形定則：把兩個(gè)：把兩個(gè)_從從而求出合矢量的方法叫做三角形定則而求出合矢量的方法叫做三角形定則平行四邊形定則平行四邊形定則代數(shù)代數(shù)矢量首尾相接矢量首尾相接第3頁(yè)/共59頁(yè)第四頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。4矢量加減遵循的

3、法則：矢量加減遵循的法則：(1)平行四邊形定則；平行四邊形定則；(2)三角形定則：三角形定則：三角形定則與平行四邊形定則的實(shí)質(zhì)是一樣的三角形定則與平行四邊形定則的實(shí)質(zhì)是一樣的第4頁(yè)/共59頁(yè)第五頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。一、按力的實(shí)際效果分解力一、按力的實(shí)際效果分解力1力的分解的解題思路力的分解的解題思路力的分解問(wèn)題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果，畫出力力的分解問(wèn)題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果，畫出力的平行四邊形，從而轉(zhuǎn)化為一個(gè)根據(jù)已知邊角關(guān)系的平行四邊形，從而轉(zhuǎn)化為一個(gè)根據(jù)已知邊角關(guān)系求解的幾何問(wèn)題，因此其解題基本思路可表示為求解的幾何問(wèn)題，因此其解題基本思路可表示為第5頁(yè)/共59頁(yè)第六頁(yè)，編

4、輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第6頁(yè)/共59頁(yè)第七頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。2按實(shí)際效果分解的幾個(gè)實(shí)例按實(shí)際效果分解的幾個(gè)實(shí)例實(shí)例實(shí)例分析分析地面上物體受斜向上的拉力地面上物體受斜向上的拉力F，拉力拉力F一方面使物體沿水平地面一方面使物體沿水平地面前進(jìn)，另一方面向上提物體，前進(jìn)，另一方面向上提物體，因此拉力因此拉力F可分解為水平向前的可分解為水平向前的力力F1和豎直向上的力和豎直向上的力F2第7頁(yè)/共59頁(yè)第八頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上，的物體靜止在斜面上，其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使其重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使物體具有沿斜面下滑趨勢(shì)的分物體具有沿斜面

5、下滑趨勢(shì)的分力力F1，二是使物體壓緊斜面的，二是使物體壓緊斜面的分力分力F2，F(xiàn)1mgsin ，F(xiàn)2mgcos 第8頁(yè)/共59頁(yè)第九頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第9頁(yè)/共59頁(yè)第十頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第10頁(yè)/共59頁(yè)第十一頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第11頁(yè)/共59頁(yè)第十二頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第12頁(yè)/共59頁(yè)第十三頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第13頁(yè)/共59頁(yè)第十四頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。答案：答案：1 000 N800 N第14頁(yè)/共59頁(yè)第十五頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。二、對(duì)力的分解時(shí)有解無(wú)解的討論二、對(duì)力的分解時(shí)有解無(wú)解

6、的討論力分解時(shí)可能有解，也可能無(wú)解，關(guān)鍵看代表合力的力分解時(shí)可能有解，也可能無(wú)解，關(guān)鍵看代表合力的對(duì)角線與給定的代表分力的有向線段是否能構(gòu)成平行對(duì)角線與給定的代表分力的有向線段是否能構(gòu)成平行四邊形四邊形(或三角形或三角形)，若能，即有解；若不能則無(wú)解，若能，即有解；若不能則無(wú)解具體情況有以下幾種：具體情況有以下幾種：第15頁(yè)/共59頁(yè)第十六頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。已知條件已知條件示意圖示意圖解的情況解的情況已知合力和兩已知合力和兩個(gè)分力的方向個(gè)分力的方向第16頁(yè)/共59頁(yè)第十七頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。已知合力和已知合力和一個(gè)分力的一個(gè)分力的大小和方向大小和方向第17頁(yè)/共5

7、9頁(yè)第十八頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。已知合力和兩已知合力和兩個(gè)分力的大小個(gè)分力的大小第18頁(yè)/共59頁(yè)第十九頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。已知合已知合力和一力和一個(gè)分力個(gè)分力的大小的大小和另一和另一個(gè)分力個(gè)分力的方向的方向有三種情況：有三種情況：(圖略圖略)(1)當(dāng)當(dāng)F1Fsin 或或F1F時(shí)，有一組解時(shí)，有一組解.(2)當(dāng)當(dāng)F1Fsin 時(shí)，無(wú)時(shí)，無(wú)解解(3)當(dāng)當(dāng)Fsin F1F時(shí)，時(shí)，有兩組解有兩組解第19頁(yè)/共59頁(yè)第二十頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。把一個(gè)力分解為兩個(gè)力把一個(gè)力分解為兩個(gè)力F1和和F2，已知合力，已知合力F40 N，分力，分力F1與合力與合力F的夾角為的

8、夾角為30，若，若F2取某一數(shù)值取某一數(shù)值，可使，可使F1有兩個(gè)大小不同的數(shù)值，則有兩個(gè)大小不同的數(shù)值，則F2的取值范圍的取值范圍是是_第20頁(yè)/共59頁(yè)第二十一頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。答案：答案：20 NF240 N第21頁(yè)/共59頁(yè)第二十二頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。三、力的正交分解三、力的正交分解1目的：將力的合成化簡(jiǎn)為同向、反向或垂直目的：將力的合成化簡(jiǎn)為同向、反向或垂直方向的分力，便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式解決矢方向的分力，便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式解決矢量的運(yùn)算，量的運(yùn)算，“分分”的目的是為了更好的的目的是為了更好的“合合”2適用情況：適用于計(jì)算三個(gè)或三個(gè)以上力的合成適

9、用情況：適用于計(jì)算三個(gè)或三個(gè)以上力的合成3步驟步驟(1)建立坐標(biāo)系：以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，直建立坐標(biāo)系：以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，直角坐標(biāo)系角坐標(biāo)系x軸和軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上第22頁(yè)/共59頁(yè)第二十三頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第23頁(yè)/共59頁(yè)第二十四頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第24頁(yè)/共59頁(yè)第二十五頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分?！咎貏e提醒特別提醒】建立坐標(biāo)系的原則：使盡量多建立坐標(biāo)系的原則：使盡量多的力落在坐標(biāo)軸上，盡量減少分解力的個(gè)數(shù)的力落在坐標(biāo)軸上，盡量減少分解力的個(gè)數(shù)第25頁(yè)/共59頁(yè)第二十六頁(yè)，編輯于星期

10、三：六點(diǎn) 三十九分。第26頁(yè)/共59頁(yè)第二十七頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。答案：答案：AD第27頁(yè)/共59頁(yè)第二十八頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第28頁(yè)/共59頁(yè)第二十九頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第29頁(yè)/共59頁(yè)第三十頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第30頁(yè)/共59頁(yè)第三十一頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第31頁(yè)/共59頁(yè)第三十二頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。答案：答案：D第32頁(yè)/共59頁(yè)第三十三頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。【反思總結(jié)反思總結(jié)】根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行力的分解的具根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行力的分解的具體步驟如下：體步驟如下：第33頁(yè)/共59頁(yè)第三十四頁(yè)，編

11、輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第34頁(yè)/共59頁(yè)第三十五頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。A此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為1.0105 NB此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為1.0105 NC若繼續(xù)搖動(dòng)把手，兩臂受到的壓力將增大若繼續(xù)搖動(dòng)把手，兩臂受到的壓力將增大D若繼續(xù)搖動(dòng)把手，兩臂受到的壓力將減小若繼續(xù)搖動(dòng)把手，兩臂受到的壓力將減小第35頁(yè)/共59頁(yè)第三十六頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。解析：解析：把壓力分解，根據(jù)力的平行四邊形定則可知千把壓力分解，根據(jù)力的平行四邊形定則可知千斤頂所受的壓力與兩臂的分力相等，均為斤頂所受的壓力與兩臂的分力相等，均為

12、1.0105 N，若繼續(xù)搖動(dòng)把手，兩臂間的夾角減小，則兩臂所若繼續(xù)搖動(dòng)把手，兩臂間的夾角減小，則兩臂所受的分力在合力不變的情況下將減小故選項(xiàng)受的分力在合力不變的情況下將減小故選項(xiàng)A、B、D正確正確答案：答案：ABD第36頁(yè)/共59頁(yè)第三十七頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第37頁(yè)/共59頁(yè)第三十八頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。解析：解析：本題若連續(xù)運(yùn)用平行四邊形定則求解，需本題若連續(xù)運(yùn)用平行四邊形定則求解，需解多個(gè)斜三角形，一次又一次確定部分合力的大小解多個(gè)斜三角形，一次又一次確定部分合力的大小和方向，計(jì)算過(guò)程十分復(fù)雜為此，可采用力的正和方向，計(jì)算過(guò)程十分復(fù)雜為此，可采用力的正交分解法求

13、解此題交分解法求解此題如下圖如下圖a建立直角坐標(biāo)系，把各個(gè)力分解到兩個(gè)坐建立直角坐標(biāo)系，把各個(gè)力分解到兩個(gè)坐標(biāo)軸上，并求出標(biāo)軸上，并求出x軸軸y軸上的合力軸上的合力Fx和和Fy，有，有FxF1F2cos 37F3cos 3727 NFyF2sin 37F3sin 37F427 N第38頁(yè)/共59頁(yè)第三十九頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第39頁(yè)/共59頁(yè)第四十頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第40頁(yè)/共59頁(yè)第四十一頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分?！痉此伎偨Y(jié)反思總結(jié)】用正交分解法求多個(gè)力的合力的基用正交分解法求多個(gè)力的合力的基本思路是：先將所有的力沿兩個(gè)互相垂直的方向本思路是：先將所有的

14、力沿兩個(gè)互相垂直的方向分解，求出這兩個(gè)方向上的合力，再合成所得的分解，求出這兩個(gè)方向上的合力，再合成所得的合力就是所有力的合力不難看出，正交分解法合力就是所有力的合力不難看出，正交分解法求合力的依據(jù)是合力與分力的等效替代關(guān)系，即求合力的依據(jù)是合力與分力的等效替代關(guān)系，即將一個(gè)力分解后利用它的兩個(gè)分力求得的合力與將一個(gè)力分解后利用它的兩個(gè)分力求得的合力與直接利用這個(gè)力求合力其結(jié)果是相同的直接利用這個(gè)力求合力其結(jié)果是相同的第41頁(yè)/共59頁(yè)第四十二頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。第42頁(yè)/共59頁(yè)第四十三頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。答案：答案：D第43頁(yè)/共59頁(yè)第四十四頁(yè)，編輯于星期三：

15、六點(diǎn) 三十九分。第44頁(yè)/共59頁(yè)第四十五頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。解析：解析：雖然題目問(wèn)的是擋板雖然題目問(wèn)的是擋板AO所受力的情所受力的情況，但若直接以擋板為研究對(duì)象，因擋板所受力況，但若直接以擋板為研究對(duì)象，因擋板所受力均為未知力，故將無(wú)法得出結(jié)論均為未知力，故將無(wú)法得出結(jié)論第45頁(yè)/共59頁(yè)第四十六頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。若以球?yàn)檠芯繉?duì)象，球所受重力若以球?yàn)檠芯繉?duì)象，球所受重力mg產(chǎn)生的效果產(chǎn)生的效果有兩個(gè)；對(duì)斜面產(chǎn)生的壓力有兩個(gè)；對(duì)斜面產(chǎn)生的壓力FN1和對(duì)擋板產(chǎn)生的壓和對(duì)擋板產(chǎn)生的壓力力FN2. 根據(jù)重力產(chǎn)生的效果將重力分解，如右圖所根據(jù)重力產(chǎn)生的效果將重力分解，如右

16、圖所示示當(dāng)擋板與斜面的夾角當(dāng)擋板與斜面的夾角由圖示位置變化時(shí)，由圖示位置變化時(shí)，F(xiàn)N1大大小變化，但方向不變，且始終與斜面垂直；小變化，但方向不變，且始終與斜面垂直；FN2的大的大小與方向均變化由圖可以看出：當(dāng)小與方向均變化由圖可以看出：當(dāng)FN1與與FN2垂直垂直，即，即90時(shí)，擋板時(shí)，擋板AO所受壓力最小，最小壓所受壓力最小，最小壓力為力為FN2minmgsin .第46頁(yè)/共59頁(yè)第四十七頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分?！痉此伎偨Y(jié)反思總結(jié)】(1)力的分解不是隨意的，要根據(jù)力力的分解不是隨意的，要根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定力的分解方向的實(shí)際作用效果確定力的分解方向(2)利用圖解法應(yīng)注意兩點(diǎn)：

17、利用圖解法應(yīng)注意兩點(diǎn)：正確判斷某一個(gè)分力正確判斷某一個(gè)分力大小和方向的變化；大小和方向的變化；注意某一分力變化的空間范圍注意某一分力變化的空間范圍.第47頁(yè)/共59頁(yè)第四十八頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。1下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是()A2 N的力可以分解為的力可以分解為6 N和和3 N的兩個(gè)分力的兩個(gè)分力B10 N的力可以分解為的力可以分解為5 N和和4 N的兩個(gè)分力的兩個(gè)分力C2 N的力可以分解為的力可以分解為6 N和和5 N的兩個(gè)分力的兩個(gè)分力D10 N的力可以分解為的力可以分解為10 N和和10 N的兩個(gè)分力的兩個(gè)分力第48頁(yè)/共59頁(yè)第四十九頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分

18、。解析：解析：力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，6 N與與3 N的合力范圍是的合力范圍是3 N9 N2 N不在這一范不在這一范圍，即圍，即2 N不能分解成不能分解成6 N和和3 N的兩個(gè)分力的兩個(gè)分力依此類推，可以判斷其他選項(xiàng)是否正確依此類推，可以判斷其他選項(xiàng)是否正確答案：答案：CD第49頁(yè)/共59頁(yè)第五十頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。2(2011福州高級(jí)中學(xué)期中福州高級(jí)中學(xué)期中)將物體所受重力按力將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，下圖中錯(cuò)誤的是的效果進(jìn)行分解，下圖中錯(cuò)誤的是()第50頁(yè)/共59頁(yè)第五十一頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。解析：解析：A項(xiàng)中物體重力分解

19、為垂直于斜面使項(xiàng)中物體重力分解為垂直于斜面使物體壓緊斜面的分力物體壓緊斜面的分力G1和沿斜面向下使物體向和沿斜面向下使物體向下滑的分力下滑的分力G2；B項(xiàng)中物體的重力分解為沿兩項(xiàng)中物體的重力分解為沿兩條細(xì)繩使細(xì)繩張緊的分力條細(xì)繩使細(xì)繩張緊的分力G1和和G2，A、B項(xiàng)圖項(xiàng)圖畫得正確畫得正確C項(xiàng)中物體的重力應(yīng)分解為垂直于項(xiàng)中物體的重力應(yīng)分解為垂直于兩接觸面使物體緊壓兩接觸面的分力兩接觸面使物體緊壓兩接觸面的分力G1和和G2，故故C項(xiàng)圖畫錯(cuò)項(xiàng)圖畫錯(cuò)D項(xiàng)中物體的重力分解為水平項(xiàng)中物體的重力分解為水平向左壓緊墻的分力向左壓緊墻的分力G1和沿繩向下使繩張緊的分和沿繩向下使繩張緊的分力力G2，故，故D項(xiàng)圖畫得正確項(xiàng)圖畫得正確答案：答案：C第51頁(yè)/共59頁(yè)第五十二頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。3大小分別為大小分別為F1、F2、F3的三個(gè)力恰好圍成封閉的三個(gè)力恰好圍成封閉的直角三角形，下列四個(gè)圖中，這三個(gè)力的合力的直角三角形，下列四個(gè)圖中，這三個(gè)力的合力最大的是最大的是()第52頁(yè)/共59頁(yè)第五十三頁(yè)，編輯于星期三：六點(diǎn) 三十九分。解析：解析：A選項(xiàng)中把選項(xiàng)中把F2平移到平移到F1和和F3的箭尾處，以的箭尾處，以F2和和F3為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線正好和為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線正好和F1重合，即合重合，即合力的大小為力的大小為F1，方向與，方向與F1相同，則