第四章 第2节 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（鲁科版2019）

第2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 通过实例分析掌握力的效果分解法、正交分解法，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 通过对力的分解的学习，正确认识科学的本质，具有学习和研究物理的好奇心与求知欲；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 1．定义：求一个已知力的_______的过程。 2．分解法则：力的分解遵循________________。 3．分解与合成的关系：力的分解是力的合成的_______。 (1)理论上，不论有多少个共点力，都可以用一个合力来等效替代，反之，一个力也可用__________来等效替代。 (2)当各分力已知时，合力是唯一确定的，但因为对同一条对角线可作出______个平行四边形，所以合力的分解方式也是多种多样的。 分力 平行四边形定则 逆运算 多个分力 无数 二、力的正交分解 1. 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，F1＝__________，F2＝________。 2．正交分解适用于各种___________ (选填“矢量运算”或“代数运算”)。 三、力的分解的应用 1．在生产生活中，力的分解有着十分广泛的应用，如_________，城市中______要建很长的引桥，等等。 2．当合力一定时，分力的大小和方向将随分力间_____的改变而改变。在两分力大小相等的情况下，分力间夹角越大，分力______。 互相垂直 Fcos θ Fsin θ 矢量运算 盘山公路 高架桥 夹角 越大 在力的分解中，被分解的那个力(合力)是实际存在的，有对应的施力物体；而分力则是设想的几个力，没有与之对应的施力物体，受力分析时不能画上。　 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． 为了行车的方便与安全，很高的桥要造很长的引桥，如图所示。 思考：造很长的引桥是为了减小桥面的坡度，从车辆的受力角度 分析一下原因。 提示：减小过桥车辆的重力在平行于引桥桥面方向的分力。 3．关于一个力的分解，请对以下结论做出判断。 (1)一个力只能分解为一对分力。 ( ) (2)一个力不可能分解出比它自身大的力。 ( ) (3)一个力可以分解为两个和它等大的力。 ( ) (4)一个力可分解为几对分力。 ( ) (5)一个力可分解出比它小的力。 ( ) × × √ √ √ 新知学习(一)|力的分解的讨论 [任务驱动] 把木块放在水平桌面上，用一个力F拉它，如图所示，这个力 F，如果没有限制条件，能分解为多少对分力？ 提示： 若没有限制条件，同一条对角线，可以作出无数个不同 的平行四边形，如图所示。即可以分解为无数对大小、方向不同的 分力。　　　　 [重点释解] 1．力的分解的实质 力的分解的实质是找出几个力去替代一个已知的力，而不改变原来一个力产生的作用效果。 2．力的分解的依据 力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也遵循平行四边形定则。 3．力的分解的原则 (1) 一个力分解为两个力，从理论上讲有无数组解。因为对于同一 条对角线，可以作出的平行四边形有无穷多个(如图所示)。 (2)在实际问题中一个力究竟该分解成怎样的两个力，要看力的实际作用效果。具体求解方法如下： ①根据力F所产生的两个作用效果画出分力F1和F2的方向。 ②根据两分力的方向作出力的平行四边形。 ③根据数学知识，求力F1和F2的大小。 [针对训练] 1．(2022·青岛学考检测)关于力的分解，下列叙述正确的是 (　 ) A．分力一定小于合力 B．任何一个力都只有一种分解情况 C．10 N的力可以分解为16 N和5 N的两个分力 D．10 N的力可以分解为12 N和6 N的两个分力 解析：分力一定不小于合力，例如：F1＝5 N，方向向东，F2＝4 N，方向向西，则合力F＝1 N，分力大于合力，A错误；如果没有限制，任何一个力都有多种分解情况，B错误；16 N和5 N两个分力，其合力最大值为21 N，其合力的最小值为11 N，其合力不可能等于10 N，所以，10 N的力不可以分解为16 N和5 N的两个分力，C错误；同理，D正确。 答案：D　 2．(2022·福州高一检测) 如图，重为G的圆球与两轻杆连接，其 中一个轻杆与竖直墙壁间用铰链连接在A处，另外一个轻杆 固定在竖直墙壁B处，O为球心，将球的重力按作用效果分 解，分力的方向应为 (　 ) A．OA与OB方向 B．OB与OD方向 C．OC与OB方向