【中學(xué)教材全解】2020年秋高中物理必修一課時(shí)學(xué)案：第三章-相互作用-第5節(jié)-力的分解

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.初步把握一般狀況下力的分解要依據(jù)實(shí)際狀況來確定分力的方向。4.會(huì)用作圖法和直角三角形的學(xué)問求分力。5.能區(qū)分矢量和標(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：假如一個(gè)力的作用效果可以用幾個(gè)力來，這幾個(gè)力稱為這一個(gè)力的。求一個(gè)力的分力的過程叫做力的分解。力的分解是力的合成的。同樣遵循，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，沒有方向的物理量叫量。矢量與標(biāo)量的根本區(qū)分在于它們的運(yùn)算法則不同：標(biāo)量的運(yùn)算法則為法，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QUOTE和QUOTE，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，方向由表示。甲乙圖3-5-1(2)三角形定則：如圖3-5-1乙所示，三個(gè)矢量QUOTE、QUOTE和F構(gòu)成一個(gè)三角形，其中首尾連接的矢量QUOTE、QUOTE為兩個(gè)分矢量，從一個(gè)矢量的箭尾指向另一個(gè)矢量的箭頭的矢量F為，矢量三角形三條邊的長(zhǎng)度和方向分別表示三個(gè)矢量的大小和方向。1.(單選)關(guān)于合力與其兩個(gè)分力的關(guān)系，下列說法中錯(cuò)誤的是()A.合力的作用效果與兩個(gè)分力共同作用的效果相同B.合力的大小確定等于兩個(gè)分力的代數(shù)和C.合力可能小于它的任一分力D.合力大小可能等于某一分力的大小2.(多選)將一個(gè)8N的力分解成兩個(gè)分力，下列各組值不行能的有()A.1N和10N B.10N和10N C.10N和20N D.20N和20N3.(單選)一物體放在斜面上，當(dāng)斜面傾角緩慢增大時(shí)，物體始終相對(duì)斜面靜止，則下列說法中正確的是()A.物體對(duì)斜面的壓力漸漸減小B.物體對(duì)斜面的壓力的大小不變C.物體的重力沿斜面方向的分力漸漸減小D.物體的重力沿斜面方向的分力大小不變一、力的分解1.農(nóng)田耕作時(shí)，拖拉機(jī)斜向上拉耙(教材第64頁圖3.5-1)，思考爭(zhēng)辯這個(gè)斜向上的拉力產(chǎn)生了什么效果？2.對(duì)耙的斜向上的拉力QUOTE的方向與水平方向成QUOTE角，則用QUOTE代替拉力QUOTE的作用時(shí)，QUOTE、QUOTE多大？QUOTE的關(guān)系如何？總結(jié)：什么叫做力的分解：3.力的合成遵守平行四邊形定則，力的分解遵守什么規(guī)律？4.畫出一條直線，以這條直線為對(duì)角線嘗試作出平行四邊形。依據(jù)作出的結(jié)果說明以這條對(duì)角線能作出多少平行四邊形？5.對(duì)同一條對(duì)角線可以作出很多個(gè)不同的平行四邊形，觀看演示試驗(yàn)，總結(jié)如何對(duì)力進(jìn)行分解？\臺(tái)秤、木塊(一側(cè)面帶羊眼)、帶有滑輪的支架各一個(gè)，鉤碼、細(xì)線若干。［步驟］6.完成例1、例2，總結(jié)分析如何對(duì)力進(jìn)行分解。例1放在水平面上的物體受一個(gè)斜向上方、與水平面成θ角的拉力F，這個(gè)力的作用效果如何？大小多大？思考爭(zhēng)辯：當(dāng)θ=0°和θ=90°時(shí)，力F產(chǎn)生的效果？例2把一個(gè)物體放在傾角為QUOTE的斜面上。物體的重力大小為QUOTE，方向豎直向下，如圖3-5-2甲所示(物體還受到其他力的作用，圖中沒有畫出)?，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)行爭(zhēng)辯，為此建立直角坐標(biāo)系如圖乙所示?，F(xiàn)在把重力QUOTE沿兩個(gè)坐標(biāo)軸的方向分解為QUOTE和QUOTE如圖丙所示，求兩個(gè)分力的大小。甲乙丙圖3-5-2總結(jié)：力的分解方法：7.完成例3、例4總結(jié)力的分解的步驟。圖3-5-3例3如圖3-5-3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UOTE和對(duì)擋板的壓力QUOTE分別為多大？圖3-5-3圖圖3-5-4例4如圖3-5-4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＝3N、方向向下的作用力，試將此力分解，求其兩個(gè)分力的大小及方向。思考爭(zhēng)辯：豎直繩對(duì)QUOTE點(diǎn)的拉力QUOTE產(chǎn)生怎樣的效果？總結(jié)：求一個(gè)已知力的實(shí)際分力的方法步驟：二、矢量相加的法則1.閱讀教材第65頁圖3.5-5，一個(gè)人從QUOTE走到QUOTE，又從QUOTE走到QUOTE，在整個(gè)過程中這個(gè)人的位移如何表示？2.若AB代表力QUOTE，QUOTE代表力QUOTE，那么QUOTE能否代表QUOTE、QUOTE的合力QUOTE？為什么？3.教材第65頁圖3.5-5中AB和BC兩個(gè)位移與它們的合位移組成一個(gè)三角形。這種求合矢量的方法，叫做三角形定則。試依據(jù)這確定則說明求合力的三角形定則的內(nèi)容。圖圖3-5-5例5已知QUOTE和QUOTE作用于同一點(diǎn)，如圖3-5-5所示，試求它們的合力。4.我們?cè)诘谝徽碌?節(jié)學(xué)習(xí)了有關(guān)矢量和標(biāo)量的概念，通過今日的學(xué)習(xí)說明矢量和標(biāo)量在運(yùn)算過程中運(yùn)算法則有什么不同？5.矢量相加時(shí)，要依據(jù)平行四邊形定則或三角形定則，若性質(zhì)相同的矢量，在同一條直線上，如何求和？1.(多選)關(guān)于力的分解，下列說法正確的是()A.力的分解的本質(zhì)就是用同時(shí)作用于物體的幾個(gè)力產(chǎn)生的效果代替一個(gè)力的作用效果B.分力的大小確定大于合力的大小C.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，同樣遵循平行四邊形定則D.一個(gè)力往往依據(jù)它產(chǎn)生的效果來進(jìn)行分解2.(單選)如圖3-5-6所示用一根細(xì)繩和一根輕直桿組成三角支架，繩的一端繞在手指上，桿的一端頂在掌心，當(dāng)A處掛上重物時(shí)，繩與桿對(duì)手指和手掌均有作用，對(duì)這兩個(gè)作用力的方向推斷完全正確的是圖3-5-7中的()ABCD圖3-5-6圖3-5-73.(多選)以下說法中正確的是()A.2N的力可以分解成6N和3N的兩個(gè)分力B.10N的力可以分解成5N和4N的兩個(gè)分力C.2N的力可以分解成6N和5N的兩個(gè)分力D.10N的力可以分解成兩個(gè)10N的分力圖圖3-5-84.請(qǐng)將圖3-5-