3.5力的分解 课件-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

该高中物理课件聚焦“力的分解”核心内容，涵盖按作用效果分解、正交分解及分解解的情况等知识点。通过对比力的合成唯一性，以“分解是否唯一”问题导入，衔接平行四边形定则，搭建从合成到分解的学习支架。 其亮点在于融入科学思维与科学态度，通过作图练习和分类讨论解的情况（如已知分力方向或大小的唯一解、两解等）培养逻辑推理，结合斜面重力分解、斧子劈木桩等实例体现实际应用，步骤清晰且例题典型，助力学生提升分析能力，教师可借助系统结构高效教学。

第三章　相互作用 力的分解 难点 知道什么是力的分解,体会具体事例中力的作用效果,会根据作用效果确定分力的方向,进而求出分力的大小 1 知道正交分解的目的和原则,会根据实际情况建立合适的直角坐标系将力进行正交分解 2 重点 3 知道力分解中的定解情况 重点 力的分解 一 如图甲所示,由平行四边形定则可知,两个已知力进行合成时,这两个力的合力是唯一的。如图乙,如果将一个已知力分解成两个分力,结果是否也是唯一的呢? 将一个力可以分解为两个分力,如图所示,若没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力,结果并不是唯一的。也可以说,如果没有限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形。 2.按下列要求作图。 (1)已知力F及其两个分力的方向(即图中α、β),在图甲中画出两个分力F1和F2。 (2)已知力F及其中一个分力F1,在图乙中画出另一个分力F2。 (3)已知合力F、F1的方向与F夹角α,在图丙中作出另一分力F2的最小值。 (4)已知F1的方向和F2的大小(Fsin α<F2<F),在图丁中画出两个分力F1和F2。 1.(多选)(2022·银川市第二中学高一期末)如图所示,将一个已知力F分解为F1和F2,已知F=10 N, F1与F的夹角为37°(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),则F2的大小 A.可能大于10 N B.不可能等于10 N C.可能小于10 N D.最小值为8 N √ √ 例题 已知条件 分解示意图 解的情况 已知两个分力的方向     唯一解 已知一个分力的大小和方向     唯一解 已知一个分力(F2)的大小和另一个分力(F1)的方向 ①F2＜Fsin θ   无解 ②F2＝Fsin θ   唯一解且为最小值 已知一个分力(F2)的大小和另一个分力(F1)的方向 ③Fsin θ＜F2＜F   两解 ④F2≥F   唯一解 力的效果分解 二 1.车在水平面和坡面上时,重力产生的作用效果分别是什么?设坡面与水平面的夹角为α,车的重力为G,分析坡面上重力的作用效果,并按力的作用效果求出两分力的大小。 在水平面上时重力的作用效果是使车压水平面;在坡面上时重力的作用效果有两个,一个是使车具有沿坡面下滑的趋势,二是使车压紧坡面,因此重力可分解为沿坡面向下的分力G1=Gsin α和垂直于坡面的分力G2=Gcos α。 2.如图甲所示,小丽用斜向上的力拉行李箱,其简化图如图乙所示,拉力会产生两个效果,如何分解拉力,写出两个分力大小。 如图所示,F1=Fcos θ,F2=Fsin θ。 F1 F2 1.求一个已知力的分力叫作力的分解。 2.力的分解遵循的原则：力的分解是力的合成的逆运算，它必然遵循平行四边形定则。 3.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，分力也将越大。刀、斧等工具正是利用了这一道理。 力的分解及应用 力的分解的步骤 总结提升 2.如图所示,一质量分布均匀的小球静止在固定斜面和竖直挡板之间,各接触面均光滑,小球质量为m=100 g,按照力的效果作出重力及其两个分力的示意图,并求出各分力的大小。(g取10 m/s2, sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 答案　见解析图　0.75 N　1.25 N 例题 把球的重力沿垂直于挡板和垂直于斜面的方向分解为力G1和G2,如图所示: G1=Gtan 37°=100×10-3×10×0.75 N=0.75 N; G2== N=1.25 N。 3.在日常生活中,力的分解有着广泛的应用,如图所示的斧子劈木桩时,已知两个侧面之间的夹角为2θ,斧子对木桩施加一个向下的力F时,产生了大小相等的两个侧向分力F1、F2,下列关系正确的是 A.F1=F2= B.F1=F2= C.F1=F2= D.F1=F2= √ 力的正交分解 三 力的正交分解法：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法。 如图所示，将力F沿x轴和y轴两个方向分解，则两个坐标轴上的分力如何表示？ x轴上的分力Fx＝Fcos α，y轴上的分力 Fy＝Fsin α. 什么情况下适合使用正交分解法？正交分解的目的是什么？ 适用于三个或三个以上力的合成计算；把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂直的两个方向上去，然后再求每个方向上的分力的代数和，这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算，最后再求两个互成90°角的力的合力就简便多了. 4.如图所示,倾角为15°的斜面上放着木箱,用100 N的拉力斜向上拉着木箱,F与水平方向成45°角。分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立直角坐标系,把F分解为沿着两个坐标轴的分力。试在图中作出分力Fx和Fy,并计算它们的大小。 答案　Fx=50 N Fy=50 N Fx Fy x y 例题 如图 α=45°-15°=30° Fx=Fcos 30°=50 N Fy=Fsin 30°=50 N 正交分解法求合力的步骤 1.建立直角坐标系,常见的两种情况: (1)水平和竖直建立坐标系; (2)沿斜面和垂直斜面建立坐标系。 2.正交分解各力。 3.求出x轴、y轴上的合力Fx、Fy。 4.求出合力的大小和方向F=,合力与x轴的夹角为α,则tan α=。 总结提升 当F2与F1垂直时,F2最小,最小值为F2min=Fsin 37°=6 N,则F2≥6 N,故选A、C。 如图所示,由几何关系知F1=F2=,故A正确。 Keep Thinking! $