第4章 第2节 力的分解-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第2节　力的分解 学习目标：1.[物理观念](1)理解力的分解和分力的概念．(2)掌握力的分解是力的合成的逆运算，会用平行四边形定则求分力．会用直角三角形计算分力．　2.[科学思维]掌握力的正交分解法，会用力的分解分析解决生产、生活中的实际问题．　3.[科学探究]通过探究力的分解是力的合成的逆运算的方法，发现其中的规律，知道交流合作的重要性．　4.[科学态度与责任]通过欣赏“力与平衡”之美，为我国古代精湛的建筑技术而骄傲，体会物理学的技术应用在生产生活中的作用及意义． 一、分力　力的分解 1．分力：几个力共同作用的效果，若与某一个力的作用效果相同，这几个力即为那个力的分力． 2．力的分解 (1)定义：求一个已知力的分力的过程． (2)分解法则：平行四边形定则． (3)力的分解与合成的关系：力的分解是力的合成的逆运算． (4)力的分解的依据：通常根据力的实际作用效果进行分解． 提醒：把一个力分解成两个分力，这个力和它的两个分力仅是一种等效替代关系，不能认为在这两个分力的方向上有两个施力物体． 二、力的正交分解 1．定义：把一个力分解为两个互相垂直的分力的方法，如图所示． 2．公式：F1＝Fcos θ，F2＝Fsin θ. 3．适用：正交分解适用于各种矢量运算． 三、力的分解的应用 当合力一定时，分力的大小和方向将随着分力间夹角的改变而改变．两个分力间的夹角越大，分力就越大． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)力的分解遵循平行四边形定则． (√) (2)某个分力的大小不可能大于合力． (×) (3)力的正交分解是指把一个力分解为水平和竖直两个方向互相垂直的分力的方法． (×) (4)当物体受多个力作用时，常用正交分解法进行力的运算． (√) 2．(多选)把一个力分解为两个力时，下列说法中正确的是(　　) A．一个分力变大时，另一个分力一定要变小 B．两个分力可同时变大、同时变小 C．无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的两倍 D．无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半 BD　[由于两分力的大小与两分力夹角有关，所以一分力变大，另一个分力可变大，也可变小，故选项A错误，选项B正确；当两个分力夹角很大时，任何一个分力都可能大于合力的两倍，故选项C错误；两个分力若都小于合力的一半，则三个力不能构成一个封闭的三角形，因而两个分力不能同时小于合力的一半，故选项D正确．故选B、D.] 3．将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是(　　) 　　　 A　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D C　[重力产生了使物体下滑的效果及压斜面的效果，故两分力即图中所示，故A正确；重力产生了向两边拉绳的效果，故B正确；重力产生了向两墙壁的挤压的效果，故两分力应垂直于接触面，故C错误；重力产生了拉绳及挤压墙面的效果，故D正确，本题选错误的，故选C.] 分力　力的分解 在小区或学校门口经常设有减速带，以使行驶的车辆放慢速度，从而有效地保障行人的安全，也大大减少了交通事故的发生． 探究：(1)当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对前轮胎的弹力方向如何？ (2)为什么会起到减速的作用？ 提示：(1)弹力方向与接触面垂直，指向斜后上方． (2)按照力的作用效果分解，将F可以分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度，竖直方向的分力产生向上运动的作用效果． 1．力的分解原则 (1)一个力分解为两个力，从理论上讲有无数组解．因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)． (2)把一个力分解成两个分力，仅是一种等效替代关系，不能认为在这两个分力方向有两个施力物体(或受力物体)． (3)如图所示，不能错误地认为F2就是物体对斜面的压力，因为F2不是斜面受到的力，且性质与压力不同，仅在数值上等于物体对斜面的压力． (4)实际分解时，按力的作用效果可分解为两个确定的分力． 2．按实际效果分解的几个实例 实例 分析 (1)拉力F的效果： ①使物体具有沿水平地面前进(或有前进的趋势)的分力F1 ②竖直向上提物体的分力F2 (2)分力大小：F1＝Fcos α， F2＝Fsin α (1)重力的两个效果： ①使物体具有沿斜面下滑(或有下滑的趋势)的分力F1 ②使物体压紧斜面的分力F2 (2)分力大小：F1＝mgsin α，F2＝mgcos α (1)重力的两个效果： ①使球压紧板的分力F1 ②使球压紧斜面的分力F2 (2)分力大小：F1＝mgtan α，F2＝ (1)重力的两个效果： ①使球压紧竖直墙壁的分力F1 ②使球拉紧悬线的分力F2 (2)分力大小：F1＝mgtan α，F2＝ (1)重力的两个效果： ①对OA的拉力F1 ②对OB的拉力F2 (2)分