《2022年高中物理《第三章 第五節(jié) 力的分解》導(dǎo)學(xué)案新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理《第三章 第五節(jié) 力的分解》導(dǎo)學(xué)案新人教版必修1(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理《第三章 第五節(jié) 力的分解》導(dǎo)學(xué)案新人教版必修1
2、理解力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算,且都遵守力的平行四邊形定則
3、掌握按力的作用效果進(jìn)行分解的一般步驟,學(xué)會(huì)判斷一個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
1、理解分力與合力的等效關(guān)系
2、在一定限制條件下運(yùn)用平行四邊形法則將一個(gè)力進(jìn)行正確分解
3、按力的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
1、按力的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解
2、力的正交分解
【預(yù)習(xí)自測(cè)】
1.求一個(gè)已知力的 叫做力的分解.
2.力的分解是力的合成的 ,同樣遵守
2、 。把一個(gè)已知力F作為平行四邊形的對(duì)角線,那么與力F共點(diǎn)的平行四邊形的 ,就表示力F的兩個(gè)分力F1、F2。
3.作用在物體上的同一個(gè)力F可以分解為 對(duì)大小、方向不同的分力。一般情況下我們按照力的 進(jìn)行分解。
二.矢量相加的法則
1.平行四邊形定則:一切矢量(如力、位移等)相加遵從平行四邊形定則。
2.三角形定則:由兩個(gè)矢量 與它們的合矢量組成一個(gè)三角形,從而求出合矢量,這個(gè)方法叫做三角形定則. 三角形定則與平行四邊形定則的實(shí)質(zhì)是 。
三.矢量與標(biāo)量
1.矢量: 大小
3、 方向,相加時(shí)遵從 或 。
2.標(biāo)量: 大小 方向,求和時(shí)按照 。
【合作探究】
一.力的分解
求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。力的分解不唯一,在實(shí)際問(wèn)題中按力的________來(lái)分解。分力是對(duì)原來(lái)這個(gè)力在作用效果上的_______,受力物體不應(yīng)隨力的分解而轉(zhuǎn)移。
二、把一個(gè)力F按實(shí)際作用效果進(jìn)行分解
力的分解的解法
1.力的分解遵守平行四邊形定則。
2.力的分解的一般方法:
⑴ 根據(jù)力的作用效果確定兩個(gè)分力的方向
⑵
4、 根據(jù)已知力和兩個(gè)分力方向作平行四邊形
⑶ 根據(jù)平行四邊形或三角形知識(shí)確定分力的大小和方向。
練習(xí):如圖所示一質(zhì)量為m的物體靜止于傾角為θ的斜面上,按力的作用效果將重力分解,求出這兩個(gè)分力的大小。
θ
說(shuō)明:區(qū)分分力F2與壓力。重力的分力F2仍是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,作用在物體上,其效果是使物體壓緊斜面;而物體對(duì)斜面的壓力是彈力,是由于物體形變產(chǎn)生的,其受力物體是斜面,所以重力沿垂直于斜面的分力與物體對(duì)斜面的壓力是兩個(gè)不同的力.
拓展:如圖所示,在傾角為θ的斜面上,放一質(zhì)量為m的光滑小球,球被豎直的木板擋住,則球?qū)醢宓膲毫颓驅(qū)π泵娴膲毫Ψ謩e是多少
5、?
θ
三、將力F在一定限制條件下進(jìn)行分解
【探究活動(dòng)】
1、已知合力10N東偏南30度,利用平行四邊形法則求出這個(gè)力向東和向南兩個(gè)方向的分力。
2、已知合力正東方向10N,其中一個(gè)分力正南8N,求另一個(gè)分力。
3、把一個(gè)向正東的10N的力分成東偏北300的力F1和一個(gè)大小為5N的力F2,求分力F1的大小和F2的方向。
【結(jié)論】
1.已知兩分力的方向,求兩分力的大小,如圖1,已知F和α、β,顯然該力的平行四邊形是唯一確定的,即F1和F2的大小也被唯一確定了。
2.已知一分力的大小和方向,求另一分力的大小
6、和方向。仍如圖1,已知F、F1和α,顯然此平行四邊形也被唯一地確定了,即F2的大小和方向也被唯一確定了。
3.已知一分力的方向和另一分力的大小,即已知F、α(F1與F的夾角)和F2,這時(shí)則有如下的幾種可能情況:
第一種情況是F>F2>Fsinα?xí)r,則有兩解,如圖2所示。如F2≥F時(shí)只有一解。
第二種情況是F2=Fsinα?xí)r,則有惟一解,如圖2所示。
第三種情況是F2
7、肯定有兩組解
C.當(dāng)時(shí),有惟一一組解
D.當(dāng)時(shí),無(wú)解
四、力的正交分解
把力沿著兩個(gè)經(jīng)選定的互相垂直的方向分解,其目的是便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式來(lái)解決矢量運(yùn)算。力的正交分解法步驟如下:
(1)正確選定直角坐標(biāo)系.通常選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),坐標(biāo)軸的方向的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定,原則是使坐標(biāo)軸與盡可能多的力重合,即是使需要向坐標(biāo)軸投影分解的力盡可能少.
(2)分別將各個(gè)力投影到坐標(biāo)軸上,分別求x軸和y軸上各個(gè)力的投影合力Fx和Fy,其中:
Fx=F1x+F2x+F3x+…
Fy=F1y+F2y+F3y+…
這樣共點(diǎn)力的合力大小F合=,合力的方向應(yīng)求出合力
8、跟某一軸正方向的夾角,如合力與x軸正方向的夾角為α,tanα=,通過(guò)查表可得α數(shù)值.
注意:F合=0,可推出Fx=0,Fy=0,這是處理多個(gè)力作用下物體平衡問(wèn)題的好辦法.
【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】
1.將一個(gè)8N的力分解成兩個(gè)分力,下列各組值不可能的有( )
A. 1N和10N B. 10N和10N C. 10N和5N D. 20N和20N
2.關(guān)于力的分解,下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.一個(gè)力可以分解成兩個(gè)比它大的分力
B.一個(gè)力可分解成兩個(gè)大小跟它相等的力
C.如果一個(gè)確定的力和它的一個(gè)分力
9、的大小方向確定,那么另一個(gè)分力就是唯一的
D.如果一個(gè)確定的力以及它的一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向確定,這兩個(gè)分力就完全確定了
3.放在斜面上的物體,所受重力G可以分解使物體沿斜面向下滑的分力G1和使物體壓緊斜面的分力G2,當(dāng)斜面傾角增大時(shí)( )
A. G1和G2都增大 B. G1和G2都減小
C. G1增大,G2減小 D. G1減小,G2增大
4、下列說(shuō)法中正確的是( )
A.一個(gè)2 N的力可分解為7 N和4 N的兩個(gè)分力
B.一個(gè)2 N的力可分解為9 N和9 N的兩個(gè)分力
C.一個(gè)6 N的力可分解為4 N和3 N的兩個(gè)分力
D.一個(gè)8 N
10、的力可分解為4 N和3 N的兩個(gè)分力
5.已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N,分力F1的方向與合力F的方向成30°角,分力F2的大小為30N。則 ( )
(A)F1的大小是唯一的 (B)F2的力向是唯一的
(C)F2有兩個(gè)可能的方向 (D)F2可取任意方向
6.兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力,當(dāng)它們間的夾角為時(shí),合力為F,則當(dāng)它們間夾角為時(shí),合力大小為( )
A.F B. C.2F D.
【能力提升】
1.三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它們共同懸掛一重物,如圖所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量,則最先斷的繩是( )
A.必定是OB B.必定是OA
C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC
B
CO
G
A
O
2.重為G的物體系在兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩OA、OB上,輕繩的A端、B端掛在半圓形的支架上,如圖所示.若固定A端的位置,將繩OB的B端沿半圓形支架從水平位置逐漸移至豎直位置C的過(guò)程中,則( )
A.OB繩上的拉力先增大后減小
B.OB繩上的拉力先減小后增大
C.OA繩上的拉力先增大后減小
D.OA繩上的拉力不斷減小
制作:孔建峰 審核:申明順