《力的分解》导学案

发布时间:2020-06-16   来源:文档文库   
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课时3.5


1.理解力的分解概念,强化等效替代的物理思想。 2.理解力的分解是力的合成的逆运算。
3.初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。 4.会用作图法和直角三角形的知识求分力。
5.尝试运用力的分解解决一些日常生活中的有关物理的问题,有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
6.能区别矢量和标量,知道三角形定则,了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。


1.求一个力的分力叫作力的分解
2.力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则。把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么,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F1F2
3.在不同的情况下,作用在物体上的同一个力可以产生几个不同的效果。如果没有其他限制,对于同一条对角线,可以做出无数个不同的平行四边形。也就是说,同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同分力。
4.一切矢量相加都遵循平行四边形定则
5.把两个矢量首尾相接从而求出合矢量,这个方法叫作三角形定则。三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。


主题1:力的分解
请阅读教材中力的分解相关内容,回答下列问题。
(1如图所示,耙受拖拉机一个斜向左上方的拉力F,这个拉力对耙产生了什么效果?这样的效果能不能用两个力F1F2来实现?方向如何?

(2F1F2F产生的效果是相同的,那么能不能用F1F2来代替F?这体现了怎样的物理思想? (3力的分解和力的合成是怎样的关系?力的分解与力的合成遵循什么定则?

主题2:力的分解原则

(1分析图中力的作用效果:

如图甲所示,利用一根铅笔将拴有重物的细绳撑起,感受重物竖直向下拉细绳的力产生了哪两个作用效果?
如图乙所示,小孩拉小车前进中,小车受到的拉力有怎样的作用效果? 如图丙所示,小孩滑滑梯的过程中,重力有怎样的作用效果?
(2按照力的实际作用效果来分解一个力的步骤是怎样的?
(3将问题(1中小车受到的拉力、滑滑梯小孩的重力按其效果进行分解,并求出各力的分力,这些分力是不是物体的真实受力?


主题3:对力的分解的讨论
(1已知合力和两分力的方向,力的分解有唯一的解吗?
(2已知合力F和一个分力F1的大小和方向,力的分解有唯一的解吗?
(3若知道合力F,另外知道一个分力的方向和另一个分力的大小,试分析分力的解的情况。


1.一个力F分解为两个力F1F2,那么下列说法正确的是(
A.F是物体实际受到的力 B.F1F2是物体实际受到的力 C.物体同时受到F1F2F三个力作用 D.F1F2共同作用的效果与F相同
2.将一个已知力分解,下列情况中它的两个分力是唯一的是(
A.已知一个分力的大小和方向
B.已知一个分力的大小和另一个分力的方向 C.已知两个分力的大小
D.已知两个分力的方向,并且不在一条直线上
3.如图所示,F1F2F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是(


4.(1如图甲所示,提箱子的力F产生两个效果:竖直向上的效果F1和水平向左压在腿上的效果F2。若F与水平方向的夹角为θ,F1= ,F2=



(2如图乙所示,斜面上的小孩的重力产生两个效果:平行于斜面使物体下滑的分力G1和垂直于斜面使物体紧压斜面的分力G2,G1= ,G2=


拓展一、对合力、分力、力的分解的正确认识

1.如图所示,光滑斜面上物体的重力mg可分解为F1F2两个力,下列说法中正确的是( A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力 B.物体受到mgFNF1F2四个力的作用 C.物体只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用
D.FNF1F2三力的作用效果与mgFN两个力的作用效果相同
拓展二、分解力的原则——按效果分解
2.

如图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球,分别用光滑挡板AB挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直斜面,则两挡板受到小球的压力大小之比为 ,斜面受到的两个小球的压力大小之比



拓展三、正交分解法的应用

3.如图所示,位于斜面上的物体A在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态,则斜面作用于物体A的静摩擦力(
A.方向不可能沿斜面向上 B.方向可能沿斜面向下 C.大小可能等于零
D.大小不可能等于F





答案
课时3.5
知识体系梳理
力的分解 力的合成 平行四边形 无数个不同 无数对大小、方向不同 平行四边形定则 三角形定则
重点难点探究
主题1:(1拖拉机对耙的拉力F产生两个效果:水平方向使耙前进,竖直方向将耙向上提。力F对耙的作用效果可以用水平方向的分力F1和竖直方向的分力F2来实现。 (2可以。这是一种等效替代思想。
(3力的分解是力的合成的逆运算。力的分解与力的合成均遵循平行四边形定则。
主题2:(1重物竖直向下拉细绳的力有两个作用效果,一个是沿绳BO斜向下拉手指的效果,另一个是沿铅笔向里压手掌的效果。
小车受到的拉力有两个效果,一个是水平向前拉小车的效果,另一个是竖直向上提小车的效果。 重力产生两个作用效果,一个是平行斜面向下,使小孩沿斜面下滑的效果,另一个是垂直斜面向下使小孩压紧斜面的效果。
(2正确找出力的两个作用效果,画出两个作用效果的方向,即为两个分力的方向。

利用合力和两个分力的方向画出平行四边形。 根据几何关系求出两个分力的大小。
(3将小车受到的拉力分解,如图甲所示,F1=Fcos θ,F2=Fsin θ 将小孩所受重力分解,画侧视图,如图乙所示,F1=Gcos θ,F2=Gsin θ

其中F1F2不是物体的真实受力。一个实际力的分力只是这个力实际产生的效果,它并不存在。所以,在画受力分析图时,不能把分力作为物体受到的力画在受力物体上。
主题3:(1已知合力和两分力的方向,相当于平行四边形的对角线确定,两条邻边的方向确定,所对应的平行四边形就是唯一的,因此,力的分解有唯一的解。
(2当合力F和一个分力F1确定之后,相当于平行四边形的对角线确定,一条邻边的方向、长度也确,那么,所对应的平行四边形就是唯一的,因此,力的分解有唯一的解。 (3若分力F1方向确定,与合力F的夹角为θ,F2的大小确定。 F2=Fsin θ,有唯一解;
Fsin θ2,可以作出两个平行四边形,可以有两组解;F2F时只能作出一个平行四边形,有唯一解;
F2sin θ,无法作出平行四边形,此时无解。 基础智能检测 1.AD 2.AD 3.C 4.(1Fsin θ Fcos θ (2Gsin θ Gcos θ 全新视角拓展

1.CD 【解析】F1F2两个力是重力mg的两个分力,其作用效果与重力mg等效,性质与重力的性质相同,所以F2不是物体对斜面的压力,物体只受重力mg和斜面支持力FN的作用。力的合成与分解的原理就是分力的作用效果与合力的作用效果相同,考虑了合力的作用效果后,就不能再考虑分力的作用效果,否则就是重复考虑了力的作用效果,导致错误的结论,CD正确。 2.1∶cos θ 1cosθ
【解析】本题要根据重力G产生的实际效果进行分解。由于两挡板放置的方位不同,重力的分力大小和方向也就不一样。
根据两球所处的情景,正确进行力的作用效果分析,画力的平行四边形,力的计算可转化为直角三角形的边角计算,从而求出压力大小之比。
对球1所受重力来说,其效果有二:一是使物体欲沿水平方向推开挡板;二是使物体压紧斜面。因此,其力的分解如图甲所示,由此得两个分力的大小分别为:
2F1=Gtan θ,F2=


对球2所受重力G来说,其效果有二:一是使物体垂直挤压挡板;二是使物体压紧斜面。因此,其力的分解如图乙所示,由此可得两个分力的大小分别为:
F3=Gsin θ, F4=Gcos θ
所以挡板AB所受压力之比=3.BC
,斜面所受两个小球压力之比=


【解析】物体静止不动,合外力为零,采用正交分解法建立直角坐标系,如图所示,则在x方向合力为零。当F=mgsin θ,物体没有相对运动的趋势,即没有受到静摩擦力,选项C正确;F>mgsin θ,物体相对斜面有向上运动的趋势,静摩擦力方向应向下,选项B正确;Fsin θ,物体相对斜面有向下运动的趋势,静摩擦力方向应向上,选项A错误;mgsin θ=2F,静摩擦力应向上且大小等于F,选项D错误。


本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/e95ecadbbbd528ea81c758f5f61fb7360b4c2b25.html

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