拓展課四學(xué)歷案2023-2024學(xué)年高中物理新人教版必修第一冊(cè)師說(shuō)

拓展課四力的效果分解法和力的正交分解法目標(biāo)要求1.學(xué)會(huì)根據(jù)力的效果分解力．2．熟練掌握力的正交分解法．拓展1力的效果分解法【導(dǎo)學(xué)】如圖所示，人拉著旅行箱前進(jìn)，拉力F與水平方向成α角．(1)拉力產(chǎn)生了什么效果？(2)按力的作用效果分解力F并求出兩分力大小．【歸納】1．分解原則：根據(jù)力的作用效果確定分力的方向，然后再畫出力的平行四邊形．2．分解實(shí)例實(shí)例分析地面上物體受到斜向上的拉力F可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力F2，F(xiàn)1＝Fcosθ，F(xiàn)2＝Fsinθ放在斜面上的物體的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使物體具有沿斜面下滑的趨勢(shì)；二是使物體壓緊斜面；F1＝mgsinα，F(xiàn)2＝mgcosα3.分解力的基本思路【典例】例1在日常生活中，力的分解有著廣泛的應(yīng)用，如圖甲用斧子把木樁劈開，已知兩個(gè)側(cè)面之間的夾角為2θ，斧子對(duì)木樁施加一個(gè)向下的力F時(shí)，產(chǎn)生了大小相等的兩個(gè)側(cè)向分力F1、F2，由圖乙可得下列關(guān)系正確的是()A．F1＝F2＝F2sinθB．F1＝FC．F1＝F2＝F2sin2θD．F1＝F例2用兩根最大承受拉力相等、長(zhǎng)度不等的細(xì)線AO、BO懸掛一個(gè)中空鐵球，如圖所示，當(dāng)在球內(nèi)不斷注入鐵砂時(shí)，則()A．AO先被拉斷B．BO先被拉斷C．AO、BO同時(shí)被拉斷D．條件不足，無(wú)法判斷拓展2力的正交分解法【歸納】1．定義：把力沿著兩個(gè)選定的相互垂直的方向分解的方法．2．坐標(biāo)軸選?。鹤鴺?biāo)軸的選取是任意的，為使問題簡(jiǎn)化，建立坐標(biāo)系時(shí)坐標(biāo)軸的選取一般有以下兩個(gè)原則：(1)使盡量多的力處在坐標(biāo)軸上；(2)盡量使某一軸上各分力的合力為0.3．力的正交分解法的步驟求三個(gè)或三個(gè)以上力的合力時(shí)，常選用正交分解的方法．【典例】例3如圖所示，已知共面的三個(gè)力F1＝20N，F(xiàn)2＝30N，F(xiàn)3＝40N，作用于物體的同一點(diǎn)上，三個(gè)力之間的夾角都是120°，求合力的大?。?如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)量相同，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，受到三個(gè)大小相同的作用力F，當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．甲、乙、丙所受摩擦力相同B．甲受到的摩擦力最大C．乙受到的摩擦力最大D．丙受到的摩擦力最大拓展課四力的效果分解法和力的正交分解法拓展1提示：(1)拉力產(chǎn)生向前拉箱和向上提箱兩個(gè)效果．(2)力的分解圖如圖所示，F(xiàn)1＝Fcosα，F(xiàn)2＝Fsinα.[例1]解析：根據(jù)力的平行四邊形定則，力F與它的兩個(gè)分力如圖所示，由幾何關(guān)系知F1＝F2＝F2sinθ，故答案：A[例2]解析：依據(jù)力的作用效果，分解重力，如圖所示，可知：FB>FA.又因?yàn)閮衫K承受拉力能力相同，故當(dāng)在球內(nèi)不斷注入鐵砂時(shí)，BO繩先斷，選項(xiàng)B正確．答案：B拓展2[例3]解析：如圖甲所示，建立直角坐標(biāo)系，以力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，F(xiàn)3方向?yàn)閤軸正方向，垂直于F3方向建立y軸，向上為y軸正方向．將F1沿坐標(biāo)軸正交分解為F1x、F1y；將F2沿坐標(biāo)軸正交分解為F2x、F2y.然后求出x軸方向的合力Fx，y軸方向的合力Fy.再將Fx與Fy合成，求出合力F的大小，如圖乙所示．F1x＝F1sin30°＝10N，F(xiàn)1y＝F1cos30°＝103N，F(xiàn)2x＝F2sin30°＝15N，F(xiàn)2y＝F2cos30°＝153N，F(xiàn)x＝F3－F1x－F2x＝15N，F(xiàn)y＝F2y－F1y＝53N，所以F＝Fx2+Fy答案：103N[例4]解析：將題圖甲、乙中的F沿水平方向和豎直方向正交分解，則三個(gè)物體對(duì)