2019_2020学年高中物理第三章相互作用5力的分解学案新人教版必修120190731195

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1、5　力的分解[学科素养与目标要求]　物理观念：1.知道力的分解的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算.2.知道力的三角形定则，会区别矢量和标量．科学思维：1.掌握根据力的作用效果确定分力方向的方法.2.掌握运用平行四边形定则或三角形定则的知识计算分力的方法．一、力的分解1．定义：已知一个力求它的分力的过程．2．分解原则(1)力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则．(2)如图1所示，把一个已知力F作为平行四边形的对角线，与力F共点的平行四边形的两个邻边，就表示力F的两个分力F1和F2.图13．分解依据(1)一个力分解为两个力，如果没有限制，可以分解为无数对大小、方

2、向不同的分力．(2)实际问题中，通常依据力的实际作用效果分解．二、矢量相加的法则1．矢量：既有大小，又有方向，合成时遵守平行四边形定则或三角形定则的物理量．2．标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量．3．三角形定则：把两个矢量首尾相接，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向．三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的，如图2所示．图2181．判断下列说法的正误．(1)一个力F分解为两个力F1、F2，则F1、F2共同作用的效果与F相同．(　√　)(2)力F的大小为100N，它的一个分力F1的大小为60N，则另一个分力可能小于4

3、0N．(　×　)(3)由于矢量的方向用正负表示，故具有正负值的物理量一定是矢量．(　×　)(4)矢量与标量的本质区别是它们的运算法则不同．(　√　)2．将一个大小为2N的水平力分解成两个力，其中一个分力在竖直方向，另一个分力与水平方向的夹角是30°，则两个分力的大小分别是________N和________N.答案　2　4一、力的效果分解法如图3所示，人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向成α角，图3(1)拉力产生了什么效果？(2)按力的作用效果分解力，画出力的示意图并求出两分力大小．答案　(1)拉力产生两个效果：向前拉箱；向上提箱(2)力的分解的示意图如图所示，F1＝Fcos

4、α，F2＝Fsinα.力的分解方法(1)一个力可以分解为两个力，若没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力．也可以说，如果没有限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形，如18图4所示．图4(2)力的分解问题的关键是根据力的作用效果分解，解题常用思路为例1　如图5所示，光滑固定斜面的倾角为θ，有两个相同的小球，小球所受重力均为G，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则球1对挡板的压力F1＝______，对斜面压力F2＝______；球2对挡板压力F3＝_____，对斜面压力F4＝_______.图5答案　Gtanθ　　Gs

5、inθ　Gcosθ解析　球1所受的重力有两个作用效果．第一，使小球欲沿水平方向推开挡板；第二，使小球压紧斜面．因此，力的分解如图甲所示，由此得两个分力的大小分别为F1′＝Gtanθ，F2′＝，所以球1对挡板的压力F1＝F1′＝Gtanθ，对斜面的压力F2＝F2′＝.球2所受重力G有两个作用效果．第一，使小球垂直挤压挡板；第二，使小球压紧斜面．因此力的分解如图乙所示，由此可得两个分力的大小分别为F3′＝Gsinθ，F4′＝Gcosθ.所以球2对挡板的压力F3＝F3′＝Gsinθ，对斜面的压力F4＝F4′＝Gcosθ.18按实际效果分解的几个实例实例产生效果分析水平地面上物体受

6、斜向上的拉力F，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2.F1＝Fcosα，F2＝Fsinα.质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势，二是使物体压紧斜面．因此重力可分解为沿斜面的分力F1和垂直于斜面的分力F2.F1＝mgsinα，F2＝mgcosα.质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球压紧挡板，二是使球压紧斜面．因此重力可以分解为垂直于挡板的分力F1和垂直于斜面的分力F2.F1＝mgtanα，F2＝.质量为m的光滑小球被悬线挂靠在

7、竖直墙壁上，其重力产生两个效果：一是使球压紧竖直墙壁，二是使球拉紧悬线．因此重力可以分解为垂直于墙壁的分力F1和沿着绳的分力F2.F1＝mgtanα，F2＝.A、B两点位于同一平面上，质量为m的物体被AO、BO两线拉住，其重力产生两个效果：一是使物体拉紧AO线，二是使物体拉紧BO线．因此重力可以分解为沿AO线的分力F1和沿BO线的分力F2.F1＝F2＝.质量为m的物体被支架悬挂而静止，其重力产生两个效果：一是拉伸AB，二是压缩BC.因此重力可以分解为沿AB的分力F1和沿BC的分力F2.F1＝mgtanα，F2＝.针