2019-2020年高二物理 3．5 力的分解学案.doc

2019-2020年高二物理 35 力的分解学案学习目标 知道什么是力的分解，了解力的分解的一般方法；知道平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则；能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算重点难点 【重点】平行四边形定则和三角形定则在力的分解中的应用；根据力的作用效果对力进行分解；正交分解法。【难点】一个确定的力可以对应无数组分解方法，但按照实际效果来分解就可确定。预习检测一、力的分解1.求一个力的 叫做力的分解；力的分解是力的合成的 ，同样遵循 ，把一个已知力F作为平行四边形的 ，那么与力F共点的平行四边形的 ，就表示力F的两个分力.2.在不同情况下，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，同一个力可以分解为 对大小、方向不同的分力，所以一个已知力要根据 进行分解，要考虑力的实际作用效果.问题情境1用两细线悬挂一铁球，在细线的夹角逐渐增大的过程中细线断掉了，这是怎么回事呢？3、早期的石匠用钢钎劈石头，他们选用较细的钢钎在被劈的大石块上凿一个深孔，然后把一根较粗的钢钎安放于孔内，如图1所示用铁锤沿钢钎的方向用力一砸，石块就会被劈开钢钎对石块产生什么作用效果？坚硬的石块为何能被小小的钢钎劈开？ 二、矢量相加的法则3.既有大小又有方向，相加时遵从 （或三角形定则）的物理量叫做矢量；只有大小而没有方向，求和时按照 相加的物理量，叫做标量.4.所有矢量的合成都遵从 ，从另一个角度，两个矢量与它们的合矢量又组成一个 ，像这样把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫做 定则。要点提炼1力的分解的几种常见情况：(1)已知两个分力的方向，求两个分力的大小如图3所示，已知F和、，显然该力的平行四边形是唯一的，即F1、F2的大小也唯一确定图3(2)已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向如图3所示，已知F、F1及，显然此平行四边形也是唯一确定的，即另一个分力F2的大小和方向只有唯一答案(3)已知一个分力的大小和另一个分力的方向，即F、及F2的大小已知这时又可能有下列情形：F2F sin ，有两个平行四边形，即有两解，如图4甲所示；但若F2F，则只有一个解，如图乙所示 F2F sin ，有一个平行四边形，即唯一解，如图丙所示F2，所以这两条线可以画出来)在直角EBC中，因CB，EB，故EBC30.DBCABE30，ABD为直角三角形(ABD90)利用直角三角形知识可知E为直角ADB的斜边AD的中点且AE，AD，即F1的大小可能是，也可能是，本题选项A、C正确变式训练230 N解析合力和分力构成三角形，如右图所示从F的末端作OA的垂线，垂线段的长度最小，即另一个分力F2的最小值，由几何关系知F2Fsin 3060 N30 N.效果评估1ABD2.AB3.C4.解析：由于物体始终平衡，所以TA和TB的合力大小恒等于G，方向竖直向上，当细绳的B端从D点向E点慢慢地移动时，各力变化情况如图6所示，可见TA逐渐增大，TB先减小后增大.注意：（1）“慢慢地”“缓慢地”是指系统处于平衡状态；（2）运用图解法时要分清什么量不变；（3）正确判断某个分力方向的变化情况及其空间范围.【参考答案】1.D 2.AC 3.C 4BCD(a)F2F3F437xy37OF1FyOxyFxF(b)5.解析：如图（a）建立直角坐标系，把各个力分解到两个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有Fx=F1+F2cos37F3cos37=27N ；Fy= F2sin37+F3sin37F4=27N。因此，如图（b）所示，总合力N，所以=45.6.解析：如图所示，我们只要将铁丝的A、B两端固定，并尽可能的将铁丝绷紧，越紧越好。然后用手指在钢丝中间的O点用力F向下按，力F在钢丝的AO、BO两部分所产生拉伸效果F2、F1如图2所示，显然比F要大的多！越大，则F1、F2越大。意即：开始时绷的越紧，相应的F1、F2就越大！当F1、F2的大小超出钢丝的承受能力时，钢丝便断了。这是“一指断钢丝”的原理分析，古人说的好，“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，要想知道的更透彻，同学们可以自己做做看。