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第三章 相互作用 第五节 力的分解
【学习目标】
1.知道力分解是力的合成的逆运算;
2.通过实验探究,理解从力的实际作用效果分解力,并能用力的分解分析日常生活中的
问题;
3.会用图解法求分力,用直角三角形知识计算分力。
【重点、难点】
1. 理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四过形进行力的分解; 2. 如何判断力的作用效果及分力之间的确定。
预习案 【自主学习】
1. 力的分解是力的合成的______________,同样遵守____________定则。
2. 同一个力,如果没有其它限制,可以分解为_______________对大小、方向不同的
分力。对一个实际问题,要根据力的________来分解。
3. 一个力分解为互成角度的两个力时,要有确定的解必须已知两个分力的_______或
一个分力的_______。
【学始于疑】
探究案
【合作探究一】
在练习本上做出一条对角线,然后作这条对角线相邻的两条边,看能作出多少个平行四 过形?由此能得出什么结论?
结论: 。 【合作探究二】
把一个物体放在倾角为θ的斜面上,物体受到竖直向下的重力,但它并不能竖直下落, 从力的作用效果看,应该怎样将重力分解?两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系?
1.物体所受的重力此时产生的两个效果分别是: 效果一: 。 效果二: 。
G1 G2 θ F
2.应该将重力沿 方向和 方向进行分解。 3.两个分力的大小与斜面倾角有什么关系?
结论: 。
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【合作探究三】如图,某同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系在中指上,绳子的另一端系在直杆的A端,杆的另一端顶在掌心上,组成一个“三角支架”,在直杆的A端悬挂一重物,并保持静止,则从力的作用效果看,应该怎样向A端竖直向下的拉力F分解?两个分力的大小与细绳和直杆夹角α有什么关系? 合作讨论:
1.A端竖直向下的拉力F此时产生的两个作用效果分别是:
效果一: 。 效果二: 。 2.应该将竖直向下的拉力F沿 和 方向进行分解?
3.两个分力的大小与细绳和直杆夹角α有什么关系?
合作探究结论:上面这个实例说明通常在实际情况中,我们是根据力的 来分解一个力,这就要求在力的分解之前必须搞清楚力的 ,这样就确定了分力的方向,此时力的分解将是唯一的。
【合作探究三】如何进行矢量运算?矢量和标量是如何定义的?
合作讨论一:我们已经学习过的物理量中有哪些是矢量,这些矢量又该如何进行运算呢? 结论1: 。 三角形定则和平行四边形定则的实质是 。
合人讨论二:你能根据矢量的共性,给矢量和标量下一个更准确的定义吗? 结论2: 。 【课堂小结】
一、力的合成与分解都遵循平行四边形定则。 二、求一个已知力的两个分力的任意解是无数的。
三、实际应用中,分解一个力,常根据这个力的实际作用效果来确定分力的方向。再由几何关系求两个分力的大小。 四、矢量的定义及运算。 【思考】
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1.必须记住的知识:
2.方法规律的整理:
3.还想提出的问题:
【当堂检测】
1.关于力分解下列说法正确的是: A、一个力可以分解成两个比它大的分力; B、一个力不可分解成两个跟它相等的力;
C、如果一个力和它的一个分力的大小方向确定,那么另一个分力就是唯一的;
D、如果一个力及它的一个分力的大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了。 2.在光滑的斜面上自由下滑的物体所受的力为: A、重力和斜面的支持力 B、重力、下滑力和斜面的支持力 C、重力和下滑力
D、重力、下滑力、斜面的支持力和紧压斜面的力
3.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个力,已知一个分力有确定的方向,与F成 30°夹角,另一个分力的大小为6N,则在分解时: A、有无数组解 B、有两组解 C、有唯一解 D、无解
4.如图示,将质量分布均匀、重为G、半径为R的光滑圆球,用长度也为R的细绳拴在竖直墙上,求绳子对球的拉力FT和墙对球的作用力FN的大小。
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【课后巩固】
1.下列说法中错误的是
A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力 B.同一个力可以分解为无数对分力
C.已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定值 D.已知一个力和它的两个分力方向,则两分力有确定值
2.已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力( ) A.3 N、3 N B.6 N、6 N C.100 N、100 N D.400 N、400 N
3.3.将一个大小为10 N的力分解为两个分力,如果已知其中的一个分力的大小为15 N,则另一个分力的大小可能是( )
A. 5 N B. 10 N C. 150 N D. 120 N
4. 甲乙两图中,质量为m的光滑小球被挡板挡住,处于静止状态,分解他们所受的重力并求出每个分力的大小。分解丙图中绳子对O点的拉力。 O θ θ 丙图 乙图 甲图
5.如图所示,AO、BO、CO三根轻绳系于同一点O,A、B固定在水平天花板上,C处挂一质量为m的物体,AO与水平方向成30°角,BO与竖直方向成30°角。若轻绳AO、BO、CO对O点的拉力分别为TA、TB、TC ,则( ) A. TA的大小为32mg A 30° 30° O C B B. TB的大小为12mg C. TA、TB在水平方向的分力大小不相等 D. TA、TB在竖直方向的分力大小不相等
6.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉 力相同,它们共同悬挂一重物,如右图所示,其中OB 是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体 的质量,则最先断的绳是( )
A.必定是OA B.必定是OB
C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC
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【答案】 自主学习:
1.逆运算 平行四边形 2.无数 作用效果 3.方向 大小和方向 当堂检测:
1.AC 2.A 3.B 4.
课后巩固:
2 3 G 3
3 G 3
1.A 2..A 3.AB 4.略 5.D 6.A
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人教版高中物理必修1第三章 相互作用5 力的分解 导学案(2)
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