2022年人教版高中物理必修1 第3章第5节 力的分解（教案）

《2022年人教版高中物理必修1 第3章第5节 力的分解（教案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年人教版高中物理必修1 第3章第5节 力的分解（教案）（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、2022年人教版高中物理必修1 第3章第5节 力的分解（教案） 【知识与技能】 1、理解分力及力的分解的概念 2、理解力的分解与力的合成互为逆运算，且都遵守力的平行四边形定则 3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤，学会判断一个力产生的实际效果 4、知道合力和（两等大）分力之间的大小关系 【过程与方法】 1、在过程中观察合力与分力关系，会分析物体受力及作用效果 2、体会力的分解合成在实际应用的的好处。 【情感态度与价值观】 1、学习和领会“等效替代”的科学思想 2、培养分析观察能力，物理思维能力和科学的研究态度 【教学过程】 ★重难点一、力的分解★ ★

2、力的分解 1．定义：求一个已知力的分力． 2．力的分解原则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则． 3．力的分解依据 (1)一个力可以分解为两个力，如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力． (2)在实际问题中，要依据力的实际作用效果分解． ★力的分解的几种情况 1．不受条件限制的分解 一个力分解为两个力，从理论上讲有无数组解。因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)。 2．有条件限制的力的分解 (1)已知合力和两个分力的方向时，有唯一解。 (2)已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解． (3)已知合力F

3、以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时，若F与F1的夹角为α，有下面几种可能： ①当FsinαF时，有唯一解，如图丁所示。 ★力的效果分解法 1．力的效果分解法的一般思路 在实际问题中一个力究竟该分解成怎样的两个力，要看力的实际作用效果。 (1)根据力F所产生的两个效果画出分力F1和F2的方向。 (2)根据平行四边形定则用作图法求出分力F1和F2的大小，要注意标度的选取。 (3)根据数学知识用计算法求力F1和F2的大小。 ★

4、力的效果分解法 1．力的效果分解法的一般思路 在实际问题中一个力究竟该分解成怎样的两个力，要看力的实际作用效果。 (1)根据力F所产生的两个效果画出分力F1和F2的方向。 (2)根据平行四边形定则用作图法求出分力F1和F2的大小，要注意标度的选取。 (3)根据数学知识用计算法求力F1和F2的大小。 实例 产生效果分析 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 物体的重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1；二是使物体压紧斜面的分力F2， F1＝mgsinα，F2＝mgcosα 球

5、的重力产生两个效果：一是使球压紧板的分力F1；二是使球压紧斜面的分力F2。F1＝mgtanα，F2＝ 球的重力产生两个效果：一是使球压紧竖直墙壁的分力F1；二是使球拉紧悬线的分力F2。F1＝mgtanα，F2＝ 物体的重力产生两个效果：一是使物体拉紧AO线的分力F1；二是使物体拉紧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的分力F1；二是压缩BC的分力F2。F1＝mgtanα，F2＝ 【典型例题】假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣．他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部

6、的顶角大(如图所示)，他先后做出过几个猜想，其中合理的是( ) A．刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关 B．在刀背上加上同样的力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关 C．在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大 D．在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大 【答案】D ★重难点二、矢量相加的法则★ ★ 1．矢量 既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形的物理量叫作矢量． 2．标量 只有大小，没有方向，求和时按照代数相加的物理量叫作标量． 3．三角形定则 把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫作三

7、角形定则． 4．矢量加减遵循的法则 (1)平行四边形定则； (2)三角形定则．三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的． ※知识点三、力的正交分解法 ★ 1．定义 把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解的方法，叫作力的正交分解法． 2．正交分解的原则 一般情况下，坐标系的选取是任意的，为使问题简化，坐标系的选取一般有两个原则： (1)使尽量多的力处在坐标轴上； (2)尽量使待求力处在坐标轴上． 3．正交分解法求合力的步骤 (1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点建立直角坐标系，其中x轴和y轴的选取应使尽量多的力处在坐标轴上． (2)正交分解各力：将每一

8、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，如图所示． (3)分别求出x轴、y轴上各分力的合力，即 Fx＝F1x＋F2x＋F3x Fy＝F1y＋F2y＋F3y (4)求共点力的合力：合力大小F＝，设合力的方向与x轴的夹角为θ，则tan θ＝. 4．正交分解法的优点 (1)借助数学中的直角坐标系对力进行描述． (2)几何图形是直角三角形，关系简单，计算简便． (3)分解多个力时，可将矢量运算化为代数运算． 【典型例题】如图所示，楼梯口一倾斜天花板与水平面的夹角θ＝37°，一装璜工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板．工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点，且沿天花板向上匀速运动，取sin 37°＝0.6，试求刷子与天花板间的动摩擦因数．(取g＝10 m/s2) 【答案】μ=0.75。 【解析】对刷子受力分析，并利用正交分解。 mg F Ff FN θ