3.5 力的分解（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高一物理必修第一册分层练习（粤教版）

该高中物理课件围绕“力的分解”展开，涵盖分解方法、原则、依据及应用，通过虎丘塔木楔情境探究导入，承接力的合成知识，以分解原则和作用效果为脉络，用问题链与实例构建学习支架。 其亮点是结合知识辨析、疑难讨论表格及模型分类（面、绳、杆），培养科学思维（模型建构、科学推理）和物理观念（相互作用），实例解析助学生理解，教师可提升教学效率。

第五节　力的分解 知识点1　力的分解方法 1.定义:求一个已知力的分力叫作力的分解。 2.分解原则 (1)力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。 (2)如图所示,把一个已知力F作为平行四边形的对角线,与力F共点的平行四边形的两个邻边 就表示力F的两个分力F1和F2。 知识 清单破 知识点 1 力的分解方法 第1讲　描述运动的基本概念 3.分解依据 (1)一个力分解为两个力,如果没有限制,可以分解为无数对大小、方向不同的分力。 (2)实际问题中,通常依据力的实际作用效果分解。 知识点2　力的分解的应用 　　力的分解在现实生活中有广泛的应用,利用了合力与分力的关系:当合力一定时,分力的 大小和方向会随着分力间夹角的改变而改变,两个分力的夹角越大,分力就越大。 知识点 2 力的分解的应用 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 1.一个力F分解为两个力F1、F2,则F1、F2共同作用的效果与F相同。 (　    ) 2.力F的大小为100 N,它的一个分力F1的大小为60 N,则另一个分力可能小于40 N。 (　    ) 3.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大。 (　    ) √ ✕ ✕ 把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角劈,设顶角为2θ,背宽为d,侧面长为l,如图乙 所示。 当在劈背施加压力F后,产生垂直侧面的两个分力F1、F2,则 F1=F2= ,可见,刀背上加上一 定的压力F时,顶角越小,F1和F2越大,即分开其他物体的力越大。 提示 第1讲　描述运动的基本概念 疑难 情境破 疑难1　力的分解的讨论 讲解分析 　　力分解成互成角度的两个分力,有解或无解,简单地说就是代表合力的对角线与给定的 代表分力的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形)。若可以构成平行四边形(或三角 形),说明合力可以分解成给定的分力,即有解;若不能,则无解。常见的有以下几种情况: 疑难1 力的分解的讨论 第1讲　描述运动的基本概念 已知条件 分解示意图 解的情况 已知两个分力的方向       已知一个分力的大小 和方向       第1讲　描述运动的基本概念 已知一个分力(F2)的 大小和另一个分力(F1)的方向 ①F2<F sin θ     ②F2=F sin θ     ③F sin θ<F2<F     ④F2≥F     第1讲　描述运动的基本概念 疑难2　按力的作用效果分解力 情境探究 　　传说我国明朝时,苏州的虎丘塔因年久失修,塔身倾斜,有倒塌的危险。如何修复此塔?有 人建议用粗绳子把塔拉正,可一拉反而可能会倒;有人建议用大木柱撑住,但很不雅观。一天, 一个和尚路过此地,观察斜塔后,自告奋勇说:“不需人力和财力,我一个人就可以把塔扶 正。”在场的人无不惊疑而取笑他,可和尚不管别人怎么议论,每天提着一个大包走进寺院, 包里装了一些一头厚一头薄的木楔(斜面体),他把这些木楔一个个地从塔身倾斜的一侧的砖 缝里敲进去。不到一个月,塔身果然扶正了。 疑难2 按力的作用效果分解力 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 　　塔身是怎样被扶正的?  木楔对塔的弹力将塔身慢慢扶正。 提示 第1讲　描述运动的基本概念 问题2 　　木楔为什么能产生这么大的力量呢?  假设所用的木楔截面为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一推力F,方向如 图所示。   根据力F的作用效果将力F分解为垂直于木楔两侧的力FN,如图所示。 则 =sin  ,即FN=  所以当F一定时,θ越小,FN越大。 提示 第1讲　描述运动的基本概念 问题3 　　根据上述分析的木楔的作用,请你总结按作用效果分解力的思路。  (1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向。 (2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形。 (3)最后由三角形知识求出两分力的大小。 提示 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 　　对一个实际力进行分解,关键是根据力的作用效果确定分力的方向,然后画出力的平行 四边形,这样问题就转化为了一个根据边角关系进行求解的几何问题。常见典型力的分解分 为面模型、绳模型和杆模型。面模型中,两个分力一定垂直于接触面或沿接触面;绳模型中, 力对绳的作用效果一定沿着绳,并指向绳伸长的方向;杆模型中,力对轻杆的作用效果不一定 沿杆方向,需要根据力的平衡及已知条件求解。常见典型力的分解如下: 实例 产生效果分析   水平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=F cos α,F2=F sin α 第1讲　描述运动的基本概念 实例 产生效果分析   质量为m的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑的趋势,二是使物体压紧斜面。因此重力可分解为沿斜面向下的分力F1和垂直于斜面向下的分力 F2。F1=mg sin α,F2=mg cos α 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,二是使球压紧斜面。因此重力可以分解为垂直于挡板的分力F1和垂直于斜面的分力F2。F1=mg tan α,F2=  第1讲　描述运动的基本概念 实例 产生效果分析   质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:一是使球压紧竖直墙壁,二是使球拉紧悬线。因此重力可以分解为垂直于墙壁的分力F1和沿着绳的分力F2。F1=mg tan α,F2=  A、B两点位于同一平面上,质量为m的物体被AO、BO两线拉住,其重力产生两个效果:一是使物体拉紧AO线,二是使物体拉紧BO线。因此重力可以分解为沿AO线的分力F1和沿BO线的分力F2。F1=F2=  第1讲　描述运动的基本概念 实例 产生效果分析   质量为m的物体被支架悬挂而静止,其对支 架的拉力产生两个效果:一是拉伸AB,二是压 缩BC。因此拉力可以分解为沿AB的分力F1 和沿BC的分力F2。F1=mg tan α,F2=  第1讲　描述运动的基本概念 疑难3　力的正交分解法 讲解分析 1.定义:把已知力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法。 2.正交分解法的应用 (1)建立直角坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,选择直角坐标系的x轴和y轴,应使尽量多 的力在坐标轴上。 (2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上, 并求出各分力的大小,如图所示。 (3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和,即Fx=F1x+F2x+…,Fy=F1y+F2y+… (4)求共点力的合力:合力大小F= ,设合力的方向与x轴的夹角为α,则tan α= 。 疑难3 力的正交分解法 第1讲　描述运动的基本概念 典例    在同一平面内共点的四个力【1】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【2】,求它们的合力。 信息提取　【1】求三个以上力的合成可以考虑正交分解法。 【2】从图中可以看出F1与F4互相垂直,可以以F1与F4所在的方向建立坐标轴。 思路点拨    在物体受到多个力的作用时,运用正交分解法解题。首先分析物体的受力,然后 建立坐标系,建立坐标系时应使尽量多的力落在坐标轴上,不在坐标轴上的力分别沿x轴方向 和y轴方向分解,然后根据同一直线上力的合成规律【3】分别求出x轴和y轴方向上的合力,再根 据平行四边形定则【4】确定所求合力。 第1讲　描述运动的基本概念 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(由【1】、【2】得到),求 出x轴和y轴上的合力Fx和  x轴方向的合力为 Fx=F1+F2 cos 37°-F3 cos 37°=27 N y轴方向的合力为 Fy=F2 sin 37°+F3 sin 37°-F4=27 N(由【3】得到) 将Fx和Fy进行合成,如图乙所示,合力F= ≈38.2 N tan φ= =1(由【4】得到) 即合力的大小约为38.2 N,方向与F1方向的夹角为45°斜向上。 答案    38.2 N,方向与F1方向的夹角为45°斜向上 第1讲　描述运动的基本概念 $