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2019-2020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★
★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Fsinα
F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。
★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
2019-2020年人教版高中物理必修1 第3章第5节 力的分解（教案）.doc
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