3.5 力的分解（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第一册【正禾一本通】同步课堂高效讲义（粤教版2019）

第五节　力的分解 [学习目标]　1.能了解力的分解过程，理解力的分解是力的合成的逆运算.2.能够按实际需要和实际效果分解力，解决相关的实际问题.3.会运用多种方法进行力的分解，体会力的分解在生活中的运用． 一、力的分解的方法 1．力的分解 求一个已知力的分力叫作力的分解． 2．力的分解的依据 力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循力的平行四边形定则． 3．分解的方法：在进行力的分解时，一般先根据力产生的效果确定分力的方向，再依据平行四边形定则计算分力的大小． (1)效果分解法 在实际问题中要根据力的实际效果进行分解． (2)正交分解法 把一个力分解为两个互相垂直的分力，这种分解的方法称为力的正交分解法． 例如将力F沿x轴和y轴两个方向分解(xOy为直角坐标系)，如图所示，则Fx＝Fcos α，Fy＝Fsin α. 二、力的分解的应用 1．高架桥要建很长的引桥，主要目的是减小坡度，使下滑力(重力沿斜面的分力)减小，使行车更加方便和安全． 2．将斧头的刃做薄，背做厚，目的是使劈开物体的分力之间产生一定的夹角，而刃越薄，分力之间的夹角越大，用相同的力劈物体，产生的分力越大． 1．判断正误 (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)一个力可分出比它小的力．(　√　) 2．链接实景 人对箱子的拉力在水平方向和竖直方向分别产生什么效果？ 提示：　一个是水平向前拉箱子的效果；另一个是竖直向上提箱子的效果． 探究点一　力的分解 如图所示，一名同学在拖地，拖把杆的推力产生什么样的作用效果？ 提示：　拖把杆的推力斜向下，产生的作用效果有两个：一个是竖直向下使拖把压紧地面，另一个是水平向前使拖把水平前进． 1．力的分解依据 (1)根据力的作用效果分解． (2)按实际需要分解． 2．根据力的作用效果分解力的基本思路 3.常见的力的分解实例 实例 分析 地面上物体受到斜向上的拉力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 θ，F2＝Fsin θ(θ为拉力F与水平方向的夹角) 放在斜面上的物体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．相当于分力F1、F2的作用，F1＝mgsin α，F2＝(α为斜面倾角) 质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球压紧挡板，相当于分力F1的作用；二是使球压紧斜面，相当于分力F2的作用．F1＝mgtan α，F2＝mgcos α(α为斜面倾角) 用斧头劈柴时，力F产生的作用效果为垂直于两个侧面向外挤压接触面，相当于分力F1、F2的作用，且F1＝F2＝F A、B两点位于同一平面内，质量为m的物体被AO、BO两绳拉住，其重力产生两个效果：一是使物体拉AO绳，相当于分力F1的作用；二是使物体拉BO绳，相当于分力F2的作用．F1＝F2＝ 质量为m的物体被支架悬挂而静止，其重力产生两个效果：一是拉AB，相当于分力F1的作用；二是压BC，相当于分力F2的作用．F1＝mgtan α，F2＝ 如图所示，已知电灯的重力为G＝10 N，AO绳与天花板的夹角为θ＝45°，BO绳水平． (1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解，并作出示意图； (2)AO绳所受的拉力Ff和BO绳所受的拉力F2分别为多少？ 解析：　(1)OC绳的拉力FT产生了两个效果，一个是沿着AO绳的方向向下拉紧AO绳的分力FT1，另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力FT2.画出分解示意图如图所示． (2)因为电灯处于静止状态，根据二力平衡可知，OC绳的拉力大小等于电灯的重力，即T＝G＝10 N 由几何关系得T1＝＝10 N，T2＝＝10 N 所以AO绳所受的拉力F1＝T1＝10 N BO绳所受的拉力F2＝T2＝10 N. 答案：　(1)见解析图　(2)10 N　10 N 方法技巧 求一个已知力的实际分力的方法步骤 (1)根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果． (2)根据力的作用效果，确定两个实际分力的方向． (3)根据两个分力的方向画出平行四边形． (4)根据平行四边形，利用学过的几何知识求两个分力的大小．　　 针对练1.按下列两种情况把一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力． (1)一个分力水平向右，并等于240 N，求另一个分力的大小和方向； (2)一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向下(如图所示)，求两个分力的大小． 解析：　(1)力的分解如图甲所示 F2＝＝300 N，设