2023學(xué)年度 力的分解課時(shí)學(xué)案

第5節(jié)力的分解1.理解力的分解的概念，強(qiáng)化“等效替代”的物理思想。2.理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。3.初步掌握一般情況下力的分解要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)確定分力的方向。4.會(huì)用作圖法和直角三角形的知識(shí)求分力。5.能區(qū)別矢量和標(biāo)量，知道三角形定則，了解三角形定則與平行四邊形定則的實(shí)質(zhì)是一樣的。

1.力的分解：如果一個(gè)力的作用效果可以用幾個(gè)力來(lái)，這幾個(gè)力稱為這一個(gè)力的。求一個(gè)力的分力的過(guò)程叫做力的分解。力的分解是力的合成的。同樣遵循，即以已知力作為畫平行四邊形，與已知力共點(diǎn)的平行四邊形的表示兩個(gè)分力的大小和方向。2.矢量與標(biāo)量像位移、速度、力等這種既有大小，又有方向的物理量叫量；像時(shí)間、質(zhì)量、溫度等只有大小，沒(méi)有方向的物理量叫量。矢量與標(biāo)量的根本區(qū)別在于它們的運(yùn)算法則不同：標(biāo)量的運(yùn)算法則為法（或法），矢量的運(yùn)算法則為定則或定則。3.矢量運(yùn)算法則（1）平行四邊形定則：如圖3-5-1甲所示，平行四邊形的兩個(gè)鄰邊表示兩個(gè)分矢量F1和F2，它們所夾的對(duì)角線表示合矢量F。線段的長(zhǎng)度表示矢量的，方向由（2）三角形定則：如圖3-5-1乙所示，三個(gè)矢量F1、F2和F構(gòu)成一個(gè)三角形，其中首尾連接的矢量F1、甲乙圖3-5-11.將某個(gè)力F分解為兩個(gè)不為零的力，下列情況具有唯一解的是（）A.已知兩個(gè)分力的方向，并且不在同一條直線上B.已知一個(gè)分力的大小和方向C.已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向D.已知兩個(gè)分力的大小圖3-5-22.如圖3-5-2所示，一個(gè)物體放在水平面上，對(duì)物體施加一個(gè)傾角為30°圖3-5-2A.逐漸增大B.逐漸減小C.先逐漸增大，后逐漸減小D.先逐漸減小，后逐漸增大圖3-5-33.如圖3-5-3所示，重物A靜止，試根據(jù)力的作用效果把重物A圖3-5-3

一、力的分解（一）合力與分力的關(guān)系演示實(shí)驗(yàn)：在演示板上先用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)（力F）把橡皮筋的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn),然后再用三個(gè)或四個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿不同方向拉結(jié)點(diǎn)到O點(diǎn)。1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么呢？結(jié)論：。拓展：幾個(gè)力共同作用的效果如果跟原來(lái)一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，那么這幾個(gè)力就叫做原來(lái)那一個(gè)力的分力。求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫做力的合成；而求一個(gè)已知力的分力的過(guò)程叫做力的分解。力的分解是力的合成的，力的分解也遵循。2.我們知道不論有多少個(gè)共點(diǎn)力都可以用一個(gè)合力來(lái)等效替代，即力的合成是唯一的。那么力的分解是否也是唯一的呢？現(xiàn)象：通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，可以用多組不同的力來(lái)達(dá)到同樣的效果。結(jié)論：既然可以用多組不同的力來(lái)達(dá)到同樣的效果，也就是說(shuō)力的合成是，但力的分解。3.力的分解遵循平行四邊形定則，如果沒(méi)有其他限制，對(duì)于同一條對(duì)角線，可以作出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形，那么我們要如何分解一個(gè)力呢？結(jié)論：力的分解的方法：（1）；（2）。（二）感知分力的方向甲乙甲乙圖3-5-4總結(jié)：（1）拉力F有沿的拉力與沿的壓力。（2）圖3-5-4乙中拉力F分解成F1和F2，F(xiàn)1說(shuō)明：盡管力的分解沒(méi)有確定的結(jié)果，但在解決具體的物理問(wèn)題時(shí)，一般都按力的作用效果來(lái)分解。AAB圖3-5-5（1）牛對(duì)犁的拉力的作用效果是怎樣的？應(yīng)如何分解這個(gè)力呢？結(jié)論：有兩個(gè)作用效果：一是；二是。（2）人拉旅行箱時(shí)，人的拉力的作用效果是怎樣的？應(yīng)如何分解這個(gè)力呢？結(jié)論：有兩個(gè)作用效果：一是；二是。例1把一個(gè)物體放在傾角為θ的斜面上。物體受到重力，大小為G，方向豎直向下，如圖3-5-6甲所示（物體還受到其他力的作用，圖中沒(méi)有畫出）?，F(xiàn)在需要沿平行于斜面的方向和垂直于斜面的方向?qū)ξ矬w的運(yùn)動(dòng)分別進(jìn)行研究，為此建立直角坐標(biāo)系如圖乙所示?，F(xiàn)在把重力G沿兩個(gè)坐標(biāo)軸的方向分解為F1和F甲乙丙圖3-5-6說(shuō)明：向?qū)W生強(qiáng)調(diào)兩個(gè)力的作用點(diǎn)均在物體上，因此對(duì)于F2圖3-5-7例2如圖3-5-7所示，一重力為G的光滑小球放在傾角為θ的光滑斜面和豎直的擋板之間，則小球?qū)π泵娴膲毫N1和對(duì)擋板的壓力圖3-5-7歸納總結(jié)：求一個(gè)已知力的實(shí)際分力的方法步驟：（1）；（2）；（3）；（4）。圖3-5-8例3如圖3-5-8所示的三腳架，AB段水平，BC段與豎直方向成53°角，B端掛有一個(gè)重3N的物體，B點(diǎn)受到一個(gè)F圖3-5-8說(shuō)明：通過(guò)以上實(shí)例探究及分析，我們基本知道如何求分力，一般是根據(jù)力的作用效果確定分力的方向，再作力的平行四邊形或力的三角形，由幾何關(guān)系求出分力。二、矢量相加的定則1.力是矢量，求兩個(gè)力的合力時(shí)，能不能簡(jiǎn)單地把兩個(gè)力的大小相加呢？結(jié)論：不能簡(jiǎn)單地把兩個(gè)力的大小相加，而要按來(lái)確定合力的大小和方向。凡是矢量在合成與分解時(shí)都要遵循。2.什么是三角形定則？如何根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)推導(dǎo)出矢量合成的三角形定則。結(jié)論：（a）（b）圖3-5-9三角形定則：求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2（a）（b）圖3-5-9圖3-5-10例4已知F1圖3-5-10（a）（b）圖3-5-11說(shuō)明：（1）在求三個(gè)或三個(gè)以上的共點(diǎn)力的合力時(shí)，可采用矢量相加的三角形定則。如圖3-5-11（a）所示，求F（a）（b）圖3-5-11（2）對(duì)同一直線上的矢量進(jìn)行加減時(shí)，可沿著矢量所在直線選定一個(gè)正方向，規(guī)定凡是方向跟正方向相同的矢量都取，凡是方向跟正方向相反的矢量都取，這樣便可將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為運(yùn)算。矢量的正負(fù)僅表示矢量的方向，不表示矢量的大小。如-10N的力比5N的力大，而不能機(jī)械地套用數(shù)學(xué)中正數(shù)一定大于負(fù)數(shù)的結(jié)論。不在同一條直線上的矢量，則不能用正、負(fù)表示。

1.關(guān)于力的分解，下列說(shuō)法正確的是（）A.力的分解的本質(zhì)就是用同時(shí)作用