教学必备 —— 高一物理《力的合成与分解》教案设计

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2、　解决动态问题的一般步骤：　　(1)进行受力分析　　对物体进行受力分析，一般情况下物体只受三个力：一个是恒力，大小方向均不变;另外两个是变力，一个是方向不变的力，另一个是方向改变的力.在这一步骤中要明确这些力.　　(2)画三力平衡　　由三力平衡知识可知，其中两个变力的合力必与恒力等大反向，因此先画出与恒力等大反向的力，再以此力为对角线，以两变力为邻边作出平行四边形.若采用力的分解法，则是将恒力按其作用效果分解，作出平行四边形.　　(3)分析变化情况　　分析方向变化的力在哪个空间内变化，借助平行四边形定则，判断各力变化情况.　　2　　变式训练1　如2所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其

3、中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力的大小将(　　)　　A.一直变大　　B.一直变小　　C.先变大后变小　　D.先变小后变大　　二、力的正交分解法　　1.概念：将物体受到的所有力沿已选定的两个相互垂直的方向分解的方法，是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用方法.　　2.目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分解”的目的是为了更好地“合成”.　　3.适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成.　　3　　4.步骤　　(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴

4、和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.　　(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如3所示.　　(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：　　Fx=F1x+F2x+…　　Fy=F1y+F2y+…　　(4)求共点力的合力：合力大小F=F2x+F2y，合力的方向与x轴的夹角为α，则tanα=FyFx，即α=arctanFyFx.　　4　　例2　如4所示，在同一平面内有三个共点力，它们之间的夹角都是120°，大小分别为F1=20N，F2=30N，F3=40N，求这三个力的合力F.　　5　　变式训练2　如5所示，质量为m的木块在推力F的作用下，在水平

5、地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦力为(　　)　　A.μmg　　B.μ(mg+Fsinθ)　　C.μ(mg-Fsinθ)　　D.Fcosθ　　三、力的分解的实际应用　　6　　例3　压榨机结构如6所示，B为固定铰链，A为活动铰链，若在A处施另一水平力F，轻质活塞C就以比F大得多的力压D，若BC间距为2L，AC水平距离为h，C与左壁接触处光滑，则D所受的压力为多大?　　　　7　　例4　如7所示，是木工用凿子工作时的截面示意，三角形ABC为直角三角形，∠C=30°.用大小为F=100N的力垂直作用于MN，MN与AB平行.忽略凿子的重力，求这时凿子推开木料A

6、C面和BC面的力分别为多大?　　8　　变式训练3　光滑小球放在两板间，如8所示，当OA板绕O点转动使θ角变小时，两板对球的压力FA和FB的变化为(　　)　　A.FA变大，FB不变　　B.FA和FB都变大　　C.FA变大，FB变小　　D.FA变小，FB变大　　例5　如9所示，在C点系住一重物P，细绳两端A、B分别固定在墙上，使AC保持水平，BC与水平方向成30°角.已知细绳最大只能承受200N的拉力，那么C点悬挂物体的重量最　　多为多少，这时细绳的哪一段即将被拉断?　　9　　参考答案　　解题方法探究　　例1　见解析　　解析　在支架上选取三个点B1、B2、B3，当悬点B分别移动到B1、B2、B

7、3各点时，AO、BO中的拉力分别为FTA1、FTA2、FTA3、和FTB1、FTB2、FTB3，从中可以直观地看出，FTA逐渐变小，且方向不变;而FTB先变小，后变大，且方向不断改变;当FTB与FTA垂直时，FTB最小.　　变式训练1　D　　例2　F=103N，方向与x轴负向的夹角为30°　　解析　以O点为坐标原点，建立直角坐标系xOy，使Ox方向沿力F1的方向，则F2与y轴正向间夹角α=30°，F3与y轴负向夹角β=3