内容正文:
微专题:第2课时 力的分解
第4节 力的合成和分解
第三章 相互作用——力
高中物理人教版(2019)必修第一册
情境导入
陷在泥坑里的卡车,用另外一辆卡车沿着绳子去拉,卡车也不一定能被拉起,而让一个人从中间拉动绳子,卡车反而更容易被拉出泥坑,这是什么原因呢?
晾衣服的绳子为什么不宜过紧?
高大的桥梁要做很长的引桥?
2
活动过程
将一根长绳的两端分别系于窗台和课桌上,握住绳子的中间,用力将课桌拉动。
任务六 四两拨千斤
一个力可以产生不同效果吗?
3
活动过程
F
1.同学作用在绳子上的力沿什么方向?拉动课桌的力沿什么方向?请画出这些力的方向。
T
任务六 四两拨千斤
一个力可以产生不同效果吗?
活动过程
2.你能判断出这些力的大小吗?你判断的依据是什么?
任务六 四两拨千斤
一个力可以产生不同效果吗?
F2
F1
人对绳子的拉力小于绳子对桌子的拉力。
人的拉力F产生了两个作用效果,一个是使绳子拉桌子的力F1,另一个是使绳子拉窗台的力F2 。故F1 、F2是F 的分力,从而满足平行四边形定则,由图知
分析
活动过程
如图所示,用拖把拖地,当人向前推动拖把时,人的作用力会产生怎样的效果?请按照作用的效果对力进行分解。
F1
F2
F
任务六 四两拨千斤
一个力可以产生不同效果吗?
活动过程
如图所示,用刀劈开硬物, 人的作用力通过斧头会产生怎样的效果?请按照作用的效果对力进行分解。
F1
F2
F
任务六 四两拨千斤
一个力可以产生不同效果吗?
活动过程
试分析水平地面上的物体受到斜向上的拉力的效果以及人在斜面上对斜面产生的压力的效果。
任务六 四两拨千斤
一个力可以产生不同效果吗?
f
G
F
F1
F2
f
G
F
F1
F2
G
活动过程
试按悬挂小球重力的效果分解小球所受重力;
试按悬挂重物细绳拉力对杆的效果分解细绳的拉力;
任务六 四两拨千斤
一个力可以产生不同效果吗?
G1
G2
T
T1
T2
活动过程
演示实验:用力的传感器探究重力的两个分力的大小随斜面倾角变化而变化的情况。
任务六 四两拨千斤
合力、分力孰大孰小?
1.将重力G = N的物体放在倾角为 θ 的斜面上,该物体受到的重力对物体产生哪些效果?应当怎样分解重力?
垂直于斜面方向使物体与斜面之间产生挤压
沿斜面使物体产生下滑的运动趋势
斜面上物体重力的两个效果
θ
G
G2
G1
活动过程
任务六 四两拨千斤
合力、分力孰大孰小?
当斜面的倾角θ = 30 时,分力F1 = , F2 = ;
当斜面的倾角θ = 4 时,分力F1 = , F2 = ;
当斜面的倾角θ = 6 时,分力F1 = , F2 = ;
实验数据记录
平行四边形定则计算值
θ
G
G2
G1
2.用平行四边形定则计算一下以上三种情况下的两个分力的大小,并与记录下的实验数据进行比较。
活动拓展
(1)已知合力的大小、方向,一个分力的方向和大小。
任务六 四两拨千斤
已知合力求分力的几种情况
F1
F2
F
F1
F
根据已知量,可以得到唯一的一个矢量三角形,此时另外一个分力一定有唯一解
F2
F1
F
如何求解下列几种情况的分力?
活动拓展
(2)已知合力F的大小,方向,一个分力F1的大小,另一个分力F2的方向.
F2
F1
F
F2
F1
F
F2
F
F1
F2
F
F1
无解
虚线与圆相交,有两组解;
虚线与圆相切,只有一组解;
虚线与圆相离,无解。
任务六 四两拨千斤
已知合力求分力的几种情况
活动拓展
(3)已知合力的大小,方向,两个分力的方向.
F2
F1
F
F2
F1
F
任务六 四两拨千斤
已知合力求分力的几种情况
根据已知量,可以得到唯一的一个矢量三角形,此时另外一个分力一定有唯一解
活动拓展
(4)已知合力的大小,方向,两个分力的大小.
F2
F1
F
任务六 四两拨千斤
已知合力求分力的几种情况
F1
F2
F
F、F1、F2若满足其中任意一个力大于其他两个力的和,任意一个力小于其他两个力的差,则则说明合力可以分解成给定的分力。
活动拓展
任务六 四两拨千斤
已知合力求分力的几种情况
力的分解的定解条件是什么?
当合力分力不共线时,代表合力的有向线段与给定的的代表分力的有向线段是否能构成三角形。若可以,则说明合力可以分解成给定的分力,即有解。若不能,则无解。
活动作业
明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F ,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN ,则( )
A. 若F一定,θ大时FN大 B. 若F一定, θ小时FN大
C. 若θ一定, F大时FN大 D. 若θ一定, F小时FN大
知识结构图
再 见
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