3.5 力的分解（课件PPT）- 【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第一册（粤教版2019）

第五节　力的分解 核心素养导学 物理观念 知道什么是力的分解，理解力的分解是力的合成的逆运算。 科学思维 知道力的分解的一般方法，掌握力的正交分解的方法，体会“等效替代”的物理思想在力的分解中的运用。 科学态度与责任 养成分析问题和解决问题的科学态度，会应用力的分解的方法解决生产、生活中的实际问题。 一、力的分解方法 1．力的分解：求一个已知力的_______的过程。 2．力的分解与合成的关系：力的分解是力的合成的________。 3．分解法则：遵循________________。 4．如果没有限制，同一个力可以分解为______对大小和方向都不同的分力。 5．在实际问题中，一般先根据力产生的效果确定分力的______，再依据平行四边形定则计算分力的______。 分力 逆运算 平行四边形定则 无数 方向 大小 二、力的分解的应用　力的正交分解 1．当合力一定时，分力的大小和方向会随着分力间的夹角改变而改变，两个分力的夹角越大，分力就_____。 2．力的正交分解：把一个力分解为两个___________的分力的方法，如图所示，Fx＝________，Fy＝_______。 越大 互相垂直 Fcos θ Fsin θ 1．如图所示，一个人正在拖地时拖把杆的推力产生了哪两个效果？试画出该推力的分解示意图。 提示：拖把杆的推力产生了使拖把前进和压紧地面两个效果。推力F的分解示意图如图所示： 2．当你手提着箱子时，对箱子有一个斜向上方的拉力F，这个力对箱子产生什么效果？ 这种效果能否用力F1和力F2来代替？将力F分解为F1和F2的分解方式有什么特点？ 提示：手对箱子的拉力F产生两个效果：水平方向向左的作用效果，竖直方向向上的作用效果；力F对箱子的作用效果可以用水平方向的分力F2和竖直方向的分力F1来实现；两个分力F1和F2相互垂直。 新知学习(一)|力的效果分解法 [任务驱动] 如图所示是某同学设计的一个小实验，他将细绳的一端系在 手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心，组 成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂重物，并保持静止。请思考： (1)通过实验该同学会有什么感受？ 提示：该同学会感受到手指被绳拉紧、掌心被杆压紧的感觉。 (2)重物的重力产生了什么效果？ 提示：重物所受重力的作用效果有两个，一是拉紧细绳，二是使杆压紧。 (3)重物的重力应该怎样分解？ [重点释解] 1．依据作用效果分解力的常见实例 分解实例 分析 地面上物体受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2。F1＝Fcos α，F2＝Fsin α 质量为m的放在斜面上的物体所受的重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑的趋势；二是使物体压紧斜面，因此重力mg可分解为沿斜面向下的力F1和垂直于斜面向下的F2，F1＝mgsin α，F2＝mgcos α 2.力对细绳的作用效果 力方向一定沿绳并指向绳伸长的方向 3.力对轻杆的作用效果 力不一定沿着杆的方向，要结合已知条件判断 [典例体验] [典例]　刀、斧、凿、刨等切割工具的光滑刃部叫作劈，劈的 纵截面是一个三角形，如图所示，使用劈ABC时，在劈背上中点D 处施加力F，这个力产生两个效果，使劈的两个侧面推压物体，把 物体劈开。设劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度是d，劈 的长度是l，劈本身的重力远小于F。 (1)求FN1、FN2多大？ (2)说明为什么越锋利的切割工具越容易劈开物体。 [解析]　(1)①确定F的分力方向 向下的力F产生的两个作用效果，分别向两个侧面推压物体，沿这两个方向将F分解为垂直于侧面的两个分力FN1和FN2。  /方法技巧/ (1)实际问题中，一个力的作用效果可有多个理解的角度，这种情况下要按照题目要求，根据实际需要进行分解。 (2)该类题的解题基本思路 [针对训练] 1．一体操运动员倒立并静止在水平地面上，下列图示姿势中，假设两手臂用力大小相等，那么沿手臂的力最大的是 (　 ) 解析：将运动员所受的重力按照效果进行分解，由于大小和方向确定的一个力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而C图中沿运动员手臂的力最大，故C正确。 答案：C 答案：A　 新知学习(二)| 力的正交分解法 [典例体验] [典例]　在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次 为19 N、40 N、30 N和15 N，方向如图所示，求它们的合力。(cos 37° ＝0.8，sin 37°＝0.6) [解析]　如图甲所示建立直角坐标系，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＋F2cos 37°－F3cos 37°＝27