高一物理 33力的合成和分解

1、.課 題力的合成和分解年 月 日第 周 星期累計(jì)課時(shí)三維目標(biāo)知識(shí)與技能1理解力的分解和分力的概念。2知道力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，同樣遵循力的平行四邊形定則。3會(huì)從力的作用的實(shí)際效果出發(fā)進(jìn)行力的分解，掌握力的分解的定解條件。過(guò)程與方法1會(huì)根據(jù)力的平行四邊形定則用作圖法求分力，會(huì)用直角三角形的知識(shí)計(jì)算分力。2理解力的正交分解法，會(huì)用直角三角形知識(shí)計(jì)算分力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀在探究過(guò)程中理解等效替代的科學(xué)研究思想教學(xué)重點(diǎn)理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，會(huì)利用平行四邊形進(jìn)行力的分解。教學(xué)難點(diǎn)力的分解的定解條件的確定教具教 學(xué) 設(shè) 計(jì)一、分力 幾個(gè)力，如果它們共同產(chǎn)生的效果跟作用在物體上的一個(gè)力產(chǎn)生

2、的效果相同，則這幾個(gè)力就叫做那個(gè)力的分力(那個(gè)力就叫做這幾個(gè)力的合力)。 注意：分力與合力是等效替代關(guān)系，其相同之處是作用效果相同；不同之處是不能同時(shí)出現(xiàn)，在受力分析或有關(guān)力的計(jì)算中不能重復(fù)考慮。二、力的分解求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。1力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。同樣遵守力的平行四邊形定則：如果把已知力F作為平行四邊形的對(duì)角線(xiàn)，那么，與力F共點(diǎn)的平行四邊形的兩個(gè)鄰邊就表示力F的兩個(gè)分力F1和F2。 2力的分解的特點(diǎn)是：同一個(gè)力，若沒(méi)有其他限制，可以分解為無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的力(因?yàn)閷?duì)于同一條對(duì)角線(xiàn)可以作出無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形)。 通常根據(jù)力的作用效果分解力才有實(shí)際意義。 3按力的效果

3、分解力F的一般方法步驟：(1)根據(jù)物體(或結(jié)點(diǎn))所處的狀態(tài)分析力的作用效果 (2)根據(jù)力的作用效果，確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向； (3)根據(jù)兩個(gè)分力的方向畫(huà)出平行四邊形；(4)根據(jù)平行四邊形定則，利用學(xué)過(guò)的幾何知識(shí)求兩個(gè)分力的大小。也可根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)用計(jì)算法。 例如，物體重G，放在傾角為的斜面上時(shí)，重力常分解為沿斜面向下的分力F1=Gsin(表示重力產(chǎn)生的使物體沿斜面下滑的效果)和垂直斜面向下的分力F2=Gcos（表示重力產(chǎn)生的使物體緊壓斜面的效果） 【例一】在傾角=30º的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個(gè)重為G=20N的光滑圓球，如圖所示，試求這個(gè)球?qū)π泵娴膲毫蛯?duì)擋

4、板的壓力。三、對(duì)一個(gè)已知力進(jìn)行分解的幾種常見(jiàn)的情況和力的分解的定解問(wèn)題將一個(gè)力F分解為兩個(gè)分力，根據(jù)力的平行四邊形法則，是以這個(gè)力F為平行四邊形的一條對(duì)角線(xiàn)作一個(gè)平行四邊形。在無(wú)附加條件限制時(shí)可作無(wú)數(shù)個(gè)不同的平行四邊形。這說(shuō)明兩個(gè)力的合力可唯一確定，一個(gè)力的兩個(gè)分力不是唯一的。要確定一個(gè)力的兩個(gè)分力，一定有定解條件。1對(duì)一個(gè)已知力進(jìn)行分解的幾種常見(jiàn)的情況 2力的分解的定解條件一個(gè)力有確定的兩個(gè)分力的條件是：1、2、【例二】試判斷：（1）若已知兩個(gè)分力F1和F2的方向，如圖1所示， F1、F2有唯一解嗎？（2）若已知一個(gè)分力F1的大小和方向，如圖2所示，另一個(gè)分力F2有唯一解嗎？（3）若已知兩個(gè)

5、分力F1和F2的大小，如圖3所示，F(xiàn)1，F(xiàn)2有唯一解嗎？ 【例三】已知某力F的一個(gè)分力F1的方向和另一個(gè)分力F2的大小，試分析：a) F2的大小滿(mǎn)足什么條件時(shí)，F(xiàn)的兩個(gè)分力有唯一解？b) F2的大小滿(mǎn)足什么條件時(shí)，F(xiàn)的兩個(gè)分力有兩解？c) F2的大小滿(mǎn)足什么條件時(shí)，F(xiàn)的兩個(gè)分力無(wú)解？四、力的正交分解法：1 將一個(gè)力沿著兩個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行分解的方法稱(chēng)為力的正交分解法。力的正交分解法是力學(xué)問(wèn)題中處理力的最常用的方法。如放在斜面上的物體的重力分解成垂直于斜面與平行于斜面的兩個(gè)分力就是采用了力的正交分解法。力的正交分解法的優(yōu)點(diǎn)：其一，借助數(shù)學(xué)中的直角坐標(biāo)系(x，y)對(duì)力進(jìn)行描述；其二，幾何圖形關(guān)系

6、簡(jiǎn)單，是直角三角形，解直角三角形方法多，容易求解。2 正交分解的一般步驟：（1） 建立xOy直角坐標(biāo)系（2） 將所有力依次向x軸和y軸上分解為Fx1、Fx2，F(xiàn)y1、Fy2（3） 分別求出x軸和y軸上的合力Fx、Fy（4） 求出合力F，大小 方向【例四】大小均為F的三個(gè)力共同作用在O點(diǎn)，如圖，F(xiàn)1與F2、F2與F3之間的夾角均為60º，求合力?！纠濉咳鐖D，從正六邊形ABCDEF的一個(gè)頂點(diǎn)A向其余五個(gè)頂點(diǎn)作用著五個(gè)力F1、F2、F3、F4、F5，已知F1=f，且各個(gè)力的大小跟對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)成正比，用正交分解法求這五個(gè)力的合力大小和方向。課堂訓(xùn)練: 1一重為G的物體放在光滑斜面上，受到斜面的彈力FN，如圖所示，設(shè)使物體沿斜面下滑的力為F1，則( ) AF1是FN與G的合力 BF1是G沿斜面向下的分力 CG分解為F1和物體對(duì)斜面的壓力F2 D物體受到G、FN、F1和使物體垂直于斜面壓緊斜面的力F2 2下列有關(guān)合力與分力的說(shuō)法，正確的是( ) A分力總是小于合力 B對(duì)力進(jìn)行正交分解時(shí)，分力總是小于合力 C將5 N的力進(jìn)行